建立时间20 µs,具有真轨到轨缓冲器 - analog.com · 积分非线性(INL)...

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功能框图 1. AVSS GPIO0 GPIO1 XTAL1 XTAL2/CLKIO DGND REF– REF+ REFOUT AIN0 AIN1 AIN2 AIN3 AIN4 Σ-Δ ADC 1.8V LDO INT REF AVDD1 AVDD2 REGCAPA 1.8V LDO IOVDD REGCAPD GPIO AND MUX I/O CONTROL SERIAL INTERFACE AND CONTROL TEMPERATURE SENSOR DIGITAL FILTER AD7175-2 BUFFERED PRECISION REFERENCE XTAL AND INTERNAL CLOCK OSCILLATOR CIRCUITRY CS SCLK DIN DOUT/RDY SYNC/ERROR CROSSPOINT MULTIPLEXER AVDD AVSS RAIL-TO-RAIL ANALOG INPUT BUFFERS RAIL-TO-RAIL REFERENCE INPUT BUFFERS 12468-001 One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com AD7175-2 24位、250 kSPS Σ-ΔADC建立时间20 μs,具有真轨到轨缓冲器 产品特性 快速且灵活的输出速率:5 SPS250 kSPS 通道扫描数据速率:50 kSPS/通道(20 μs建立时间) 性能规格 17.2位无噪声分辨率(250 kSPS) 20位无噪声分辨率(2.5 kSPS) 24位无噪声分辨率(20 SPS) 积分非线性(INL)FSR±1 ppm 50 Hz60 Hz抑制:85 dB,建立时间为50 ms 用户可配置的输入通道 2个差分通道或4个单端通道 交叉点多路复用器 2.5 V片内基准电压源(±2 ppm/°C漂移) 真轨到轨模拟和基准输入缓冲器 内部或外部时钟 电源:AVDD1 = 5 VAVDD2 = IOVDD = 2 V5 V 分离电源,AVDD1/AVSS±2.5 V ADC电流:8.4 mA 温度范围:-40°C+105°C 34线串行数字接口(SCLK上为施密特触发器) 串行端口接口(SPI)QSPIMICROWIREDSP兼容 应用 过程控制:PLC/DCS模块 温度和压力测量 医疗与科学多通道仪器 色谱仪 概述 AD7175-2是一款低噪声、快速建立、多路复用、2/4通道 (全差分/伪差分)Σ-Δ型模数转换器(ADC),适合低带宽输 入。对于完全建立的数据,其最大通道扫描速率为50 kSPS (20 μs) 。输出数据速率范围为5 SPS250 kSPSAD7175-2集成关键的模拟和数字信号调理模块,可让用户 针对所用的每个模拟输入通道单独进行配置。每种特性都 能以通道为基础进行选择。模拟输入端和外部基准输入端 集成真轨到轨缓冲器,提供易于驱动的高阻抗输入。精密 2.5 V低漂移(2 ppm/°C)带隙内部基准电压源(带输出基准电 压缓冲)增加了嵌入式功能,同时减少了外部元件数。 数字滤波器能以27.27 SPS输出数据速率进行50 Hz/60 Hz步抑制。用户可根据应用中每个通道的需要而在不同滤波 器选项之间进行切换。ADC可自动在每个选定的通道间进 行切换。更多数字处理功能包括失调和增益校准寄存器, 可基于通道进行配置。 器件采用5 V AVDD1±2.5 V AVDD1/AVSS2 V5 V AVDD2 以及IOVDD电源供电。AD7175-2的额定工作温度范围为 -40°C+105°C,提供24引脚TSSOP封装。 注意,在整篇数据手册中,双功能引脚名称仅通过相关功 能来引用。 Rev. A Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。

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功能框图

图1.

AVSS GPIO0 GPIO1 XTAL1 XTAL2/CLKIO DGND

REF– REF+ REFOUT

AIN0

AIN1

AIN2

AIN3

AIN4

Σ-Δ ADC

1.8VLDO

INTREF

AVDD1 AVDD2 REGCAPA

1.8VLDO

IOVDD REGCAPD

GPIO ANDMUX

I/O CONTROL

SERIALINTERFACE

AND CONTROL

TEMPERATURESENSOR

DIGITALFILTER

AD7175-2

BUFFEREDPRECISION

REFERENCE

XTAL AND INTERNALCLOCK OSCILLATOR

CIRCUITRY

CS

SCLK

DIN

DOUT/RDY

SYNC/ERROR

CROSSPOINTMULTIPLEXER

AVDD

AVSS

RAIL-TO-RAILANALOG INPUT

BUFFERS

RAIL-TO-RAILREFERENCE

INPUT BUFFERS

1246

8-00

1

One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com

AD7175-2

24位、250 kSPS Σ-Δ型ADC,建立时间20 µs,具有真轨到轨缓冲器

产品特性快速且灵活的输出速率:5 SPS至250 kSPS通道扫描数据速率:50 kSPS/通道(20 µs建立时间)性能规格

17.2位无噪声分辨率(250 kSPS)20位无噪声分辨率(2.5 kSPS)24位无噪声分辨率(20 SPS)积分非线性(INL):FSR的±1 ppm

50 Hz和60 Hz抑制:85 dB,建立时间为50 ms用户可配置的输入通道

2个差分通道或4个单端通道

交叉点多路复用器

2.5 V片内基准电压源(±2 ppm/°C漂移)真轨到轨模拟和基准输入缓冲器

内部或外部时钟

电源:AVDD1 = 5 V,AVDD2 = IOVDD = 2 V至5 V分离电源,AVDD1/AVSS为±2.5 V

ADC电流:8.4 mA温度范围:−40°C至+105°C3或4线串行数字接口(SCLK上为施密特触发器)

串行端口接口(SPI)、QSPI、MICROWIRE和DSP兼容

应用过程控制:PLC/DCS模块

温度和压力测量

医疗与科学多通道仪器

色谱仪

概述

AD7175-2是一款低噪声、快速建立、多路复用、2/4通道

(全差分/伪差分)Σ-Δ型模数转换器(ADC),适合低带宽输

入。对于完全建立的数据,其最大通道扫描速率为50 kSPS (20 µs)。输出数据速率范围为5 SPS至250 kSPS。

AD7175-2集成关键的模拟和数字信号调理模块,可让用户

针对所用的每个模拟输入通道单独进行配置。每种特性都

能以通道为基础进行选择。模拟输入端和外部基准输入端

集成真轨到轨缓冲器,提供易于驱动的高阻抗输入。精密

2.5 V低漂移(2 ppm/°C)带隙内部基准电压源(带输出基准电

压缓冲)增加了嵌入式功能,同时减少了外部元件数。

数字滤波器能以27.27 SPS输出数据速率进行50 Hz/60 Hz同步抑制。用户可根据应用中每个通道的需要而在不同滤波

器选项之间进行切换。ADC可自动在每个选定的通道间进

行切换。更多数字处理功能包括失调和增益校准寄存器,

可基于通道进行配置。

器件采用5 V AVDD1或±2.5 V AVDD1/AVSS、2 V至5 V AVDD2以及IOVDD电源供电。AD7175-2的额定工作温度范围为

−40°C至+105°C,提供24引脚TSSOP封装。

注意,在整篇数据手册中,双功能引脚名称仅通过相关功

能来引用。

Rev. A Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Speci�cations subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.

ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提供

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建议配套产品推荐AD7175-2使用的驱动放大器

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目录产品特性 ......................................................................................... 1应用.................................................................................................. 1概述.................................................................................................. 1功能框图 ......................................................................................... 1修订历史 ......................................................................................... 2技术规格 ......................................................................................... 3

时序特性.................................................................................... 6时序图 ........................................................................................ 7

绝对最大额定值............................................................................ 8热阻 ............................................................................................ 8ESD警告..................................................................................... 8

引脚配置和功能描述 ................................................................... 9典型性能参数 .............................................................................. 11噪声性能和分辨率 ..................................................................... 18开始使用 ....................................................................................... 19

电源 .......................................................................................... 20数字通信.................................................................................. 20AD7175-2复位 ........................................................................ 21配置概述.................................................................................. 21

电路描述 ....................................................................................... 26模拟输入缓冲 ......................................................................... 26交叉点多路复用器 ................................................................ 26AD7175-2基准电压源 ........................................................... 27基准电压输入缓冲 ................................................................ 28时钟源 ...................................................................................... 28

数字滤波器................................................................................... 29Sinc5 + Sinc1滤波器 .............................................................. 29Sinc3滤波器............................................................................. 29单周期建立 ............................................................................. 30增强型50 Hz和60 Hz抑制滤波器 ....................................... 34

工作模式 ....................................................................................... 37连续转换模式 ......................................................................... 37连续读取模式 ......................................................................... 38单次转换模式 ......................................................................... 39待机和掉电模式..................................................................... 40校准 .......................................................................................... 40

数字接口 ....................................................................................... 41

校验和保护 ............................................................................. 41CRC计算 .................................................................................. 42

集成功能 ....................................................................................... 44通用I/O .................................................................................... 44外部多路复用器控制............................................................ 44延迟 .......................................................................................... 4416位/24位转换 ........................................................................ 44DOUT_RESET........................................................................ 44同步 .......................................................................................... 44错误标志.................................................................................. 45DATA_STAT............................................................................ 45IOSTRENGTH ........................................................................ 46内部温度传感器..................................................................... 46

接地和布局布线.......................................................................... 47寄存器汇总................................................................................... 48寄存器详解................................................................................... 49

通信寄存器 ............................................................................. 49状态寄存器 ............................................................................. 50ADC模式寄存器 .................................................................... 51接口模式寄存器..................................................................... 52寄存器检查 ............................................................................. 53数据寄存器 ............................................................................. 53GPIO配置寄存器 ................................................................... 54ID寄存器 ................................................................................. 55通道寄存器0 ........................................................................... 55通道寄存器1至通道寄存器3 .............................................. 56设置配置寄存器0 .................................................................. 57设置配置寄存器1至设置配置寄存器3 ............................. 57滤波器配置寄存器0 .............................................................. 58滤波器配置寄存器1至滤波器配置寄存器3 ................... 59失调寄存器0 ........................................................................... 59失调寄存器1至失调寄存器3............................................... 59增益寄存器0 ........................................................................... 59增益寄存器1至增益寄存器3............................................... 59

外形尺寸 ....................................................................................... 60订购指南.................................................................................. 60

AD7175-2

修订历史

2014年9月 — 修订版0至修订版A更改“订购指南”........................................................................... 60

2014年7月—修订版0:初始版

表1. 参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位

ADC速度和性能 输出数据速率(ODR) 5 250,000 SPS 无失码1 不包括sinc3滤波器 ≥ 125 kSPS 24 位 分辨率 参见表6和表7 噪声 参见表6和表7

精度 积分非线性(INL) 模拟输入缓冲器使能 ±3.5 ±7.8 FSR的ppm 模拟输入缓冲器禁用 ±1 ±3.5 FSR的ppm 失调误差2 内部短路 ±40 µV 失调漂移 内部短路 ±80 nV/°C 增益误差2 ±35 ±85 FSR的ppm 增益漂移 ±0.4 ±0.75 ppm/°C

抑制 电源抑制 AVDD1,AVDD2,VIN = 1 V 95 dB 共模抑制 VIN = 0.1 V

DC时 95 dB 50 Hz、60 Hz时1 20 Hz输出数据速率(后置滤波器),

50 Hz ± 1 Hz和60 Hz ± 1 Hz120 dB

串模干扰抑制1 50 Hz ± 1 Hz和60 Hz ± 1 Hz 内部时钟,20 SPS ODR(后置滤波器) 71 90 dB

外部时钟,20 SPS ODR(后置滤波器) 85 90 dB 模拟输入 差分输入范围 VREF = (REF+) − (REF−) ±VREF V 绝对电压限值1 输入缓冲器禁用 AVSS − 0.05 AVDD1 + 0.05 V 输入缓冲器使能 AVSS AVDD1 V

模拟输入电流 输入缓冲器禁用 输入电流 ±48 µA/V 输入电流漂移 外部时钟 ±0.75 nA/V/°C

内部时钟(±2.5%时钟) ±4 nA/V/°C 输入缓冲器使能 输入电流 ±30 nA 输入电流漂移 AVDD1 − 0.2 V至AVSS + 0.2 V ±75 pA/°C

AVDD1至AVSS ±1 nA/°C 串扰 1 kHz输入 −120 dB

内部基准电压源 100 nF外部电容接AVSS 输出电压 REFOUT,相对于AVSS 2.5 V 初始精度3 REFOUT, TA = 25°C −0.12 +0.12 % of V 温度系数

0°C至105°C ±2 ±5 ppm/°C −40°C至+105°C ±3 ±10 ppm/°C

基准负载电流ILOAD −10 +10 mA 电源抑制 AVDD1,AVDD2,(电压调整率) 90 dB 负载调整率 ∆VOUT/∆ILOAD 32 ppm/mA 电压噪声 eN,0.1 Hz至10 Hz,2.5 V基准电压 4.5 µV rms 电压噪声密度 eN,1 kHz,2.5 V基准电压 215 nV/√Hz

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技术规格除非另有说明,AVDD1 = 4.5 V至5.5 V,AVDD2 = 2 V至5.5 V,IOVDD = 2 V至5.5 V,AVSS = DGND = 0 V,REF+ = 2.5 V,

REF− = AVSS,MCLK = 内部主时钟 = 16 MHz,TA = TMIN至TMAX(−40°C至+105°C)。

AD7175-2

开启建立时间 100 nF REFOUT电容 200 µs 短路电流ISC 25 mA

外部基准输入 差分输入范围 VREF = (REF+) − (REF−) 1 2.5 AVDD1 V 绝对电压限值1 输入缓冲器禁用 AVSS − 0.05 AVDD1 + 0.05 V 输入缓冲器使能 AVSS AVDD1 V

REFIN输入电流 输入缓冲器禁用 输入电流 ±72 µA/V 输入电流漂移 外部时钟 ±1.2 nA/V/°C

内部时钟 ±6 nA/V/°C 输入缓冲器使能 输入电流 ±800 nA 输入电流漂移 1.25 nA/°C

串模干扰抑制1 见“抑制”参数部分 共模抑制 95 dB

温度传感器 精度 25°C时用户校准后应用 ±2 °C 灵敏度 477 µV/K

激励电流 源/吸电流 必须使能模拟输入缓冲器 ±10 µA

通用I/O(GPIO0、GPIO1) 相对于AVSS 输入模式漏电流1 −10 +10 µA 浮空态输出电容 5 pF 输出高电压VOH

1 ISOURCE = 200 µA AVSS + 4 V 输出低电压VOL

1 ISINK = 800 µA AVSS + 0.4 V 输入高电压VIH

1 AVSS + 3 V 输入低电压VIL

1 AVSS + 0.7 V 时钟 内部时钟 频率 16 MHz 精度 −2.5% +2.5% % 占空比 50 % 输出低电压VOL 0.4 V 输出高电压VOH 0.8 × IOVDD V

晶振 频率 14 16 16.384 MHz 启动时间 10 µs

外部时钟(CLKIO) 16 16.384 MHz 占空比1 30 50 70 %

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参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位

AD7175-2

逻辑输入 输入高电压VINH

1 2 V ≤ IOVDD < 2.3 V 0.65 × IOVDD V 2.3 V ≤ IOVDD ≤ 5.5 V 0.7 × IOVDD V 输入低电压VINL

1 2 V ≤ IOVDD < 2.3 V 0.35 × IOVDD V 2.3 V ≤ IOVDD ≤ 5.5 V 0.7 V

迟滞1 IOVDD ≥ 2.7 V 0.08 0.25 V IOVDD < 2.7 V 0.04 0.2 V 漏电流 −10 +10 µA

逻辑输出(DOUT/RDY) 输出高电压VOH

1 IOVDD ≥ 4.5 V, ISOURCE = 1 mA 0.8 × IOVDD V 2.7 V ≤ IOVDD < 4.5 V, ISOURCE = 500 µA 0.8 × IOVDD V IOVDD < 2.7 V, ISOURCE = 200 µA 0.8 × IOVDD V 输出低电压VOL

1 IOVDD ≥ 4.5 V, ISINK = 2 mA 0.4 V 2.7 V ≤ IOVDD < 4.5 V, ISINK = 1 mA 0.4 V IOVDD < 2.7 V, ISINK = 400 µA 0.4 V 漏电流 浮空态 −10 +10 µA 输出电容 浮空态 10 pF

系统校准1 满量程(FS)校准限值 1.05 × FS V 零电平校准限值 −1.05 × FS V 输入范围 0.8 × FS 2.1 × FS V

电源要求 电源电压

AVDD1至AVSS 4.5 5.5 V AVDD2至AVSS 2 5.5 V AVSS至DGND −2.75 0 V IOVDD至DGND 2 5.5 V IOVDD至AVSS AVSS < DGND 6.35 V

电源电流4 所有输出空载,数字输入连接到IOVDD或DGND

完全工作模式 AVDD1电流 模拟输入和基准输入缓冲器禁用,

外部基准电压源 1.4 1.65 mA

模拟输入和基准输入缓冲器禁用,内部基准电压源

1.75 2 mA

模拟输入和基准输入缓冲器使能,外部基准电压源

13 16 mA

各缓冲器:AIN+、AIN−、REF+、REF− 2.9 mA AVDD2电流 外部基准电压源 4.5 5 mA 内部基准电压源 4.75 5.2 mA IOVDD电流 外部时钟 2.5 2.8 mA 内部时钟 2.75 3.1 mA 外部晶振 3 mA

待机模式(LDO开启) 内部基准电压源关闭,总功耗 25 µA 内部基准电压源开启,总功耗 425 µA 掉电模式 完全掉电(包括LDO和内部基准电压源) 5 10 µA

AD7175-2

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参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位

功耗4 完全工作模式 所有缓冲器禁用,外部时钟和基准电

压源,AVDD2 = 2 V,IOVDD = 2 V 21 mW

所有缓冲器禁用,外部时钟和基准电压源,所有电源 = 5 V

42 mW

所有缓冲器禁用,外部时钟和基准电压源,所有电源 = 5.5 V

52 mW

所有缓冲器使能,内部时钟和基准电压源,AVDD2 = 2 V,IOVDD = 2 V

82 mW

所有缓冲器使能,内部时钟和基准电压源,所有电源 = 5 V

105 mW

所有缓冲器使能,内部时钟和基准电压源,所有电源 = 5.5 V

136 mW

待机模式 内部基准电压源关闭,所有电源 = 5 V内部基准电压源开启,所有电源 = 5 V

125 µW 2.2 mW

掉电模式 完全掉电,所有电源 = 5 V 25 50 µW

表2.参数 TMIN、TMAX的限值 单位 测试条件/注释1, 2 SCLK

t3 25 ns(最小值) SCLK高电平脉宽

t4 25 ns(最小值) SCLK低电平脉宽

读操作 t1 0 ns(最小值) CS下降沿到DOUT/RDY有效时间

15 ns(最大值) IOVDD = 4.75 V至5.5 V 40 ns(最大值) IOVDD = 2 V至3.6 Vt2

3 0 ns(最小值) SCLK有效沿到数据有效延迟4

12.5 ns(最大值) IOVDD = 4.75 V至5.5 V 25 ns(最大值) IOVDD = 2 V至3.6 Vt5

5 2.5 ns(最小值) CS无效沿后的总线释放时间

20 ns(最大值) t6 0 ns(最小值) SCLK无效沿到CS无效沿

t7 10 ns(最小值) SCLK无效沿到DOUT/RDY高电平/低电平

写操作 t8 0 ns(最小值) CS下降沿到SCLK有效沿建立时间4

t9 8 ns(最小值) 数据有效到SCLK沿建立时间

t10 8 ns(最小值) 数据有效到SCLK沿保持时间

t11 5 ns(最小值) CS上升沿到SCLK沿保持时间

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参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位

1 技术规格未经生产测试,但受产品初始发布时的特性数据支持。2 经系统或内部零电平校准,此失调误差与选定的编程输出数据速率所对应的噪声相当。系统满量程校准可以把增益误差降至与编程输出数据速率对应的噪声

相当的水平。3 该规格包括湿度敏感度等级(MSL)预调理效应。4 该规格在REFOUT和数字输出引脚空载下测量。

AD7175-2

1 样片在初次发布期间均经过测试,以确保符合标准要求。2 参见图2和图3。3 该参数定义为输出跨越VOL或VOH限值所需的时间。4 SCLK有效沿为SCLK的下降沿。5 读取数据寄存器之后,DOUT/RDY返回高电平。在单次转换模式和连续转换模式下,当DOUT/RDY为高电平时,如有必要,可以再次读取同一数据,但必须确

保后续读取操作的发生时间不能接近下一次输出更新时间。如果使能连续读取功能,数字字只能被读取一次。

时序特性

除非另有说明,IOVDD = 2 V至5.5 V,DGND = 0 V,逻辑输入0 = 0 V,逻辑输入1 = IOVDD,CLOAD = 20 pF。

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时序图

图2. 读取周期时序图

图3. 写入周期时序图

AD7175-2

t2

t3

t4

t1t6

t5

t7

CS (I)

DOUT/RDY (O)

SCLK (I)

I = INPUT, O = OUTPUT

MSB LSB

1246

8-00

3

I = INPUT, O = OUTPUT

CS (I)

SCLK (I)

DIN (I) MSB LSB

t8

t9t10

t11

1246

8-00

4

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表3.参数 额定值

AVDD1、AVDD2至AVSS −0.3 V至+6.5 V AVDD1至DGND −0.3 V至+6.5 V IOVDD至DGND −0.3 V至+6.5 V IOVDD至AVSS −0.3 V至+7.5 V AVSS至DGND −3.25 V至+0.3 V

ESD额定值(HBM)

表4. 热阻

封装类型 θJA 单位

24引脚 TSSOP JEDEC 1层板 149 °C/W JEDEC 2层板 81 °C/W

ESD警告

ESD(静电放电)敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。

尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高能

量ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采取适当的

ESD防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。

绝对最大额定值除非另有说明,TA = 25°C。

模拟输入电压至AVSS基准输入电压至AVSS数字输入电压至DGND数字输出电压至DGND模拟输入/数字输入电流

工作温度范围

存储温度范围

最高结温

引脚焊接,回流温度

4 kV

−0.3 V至AVDD1+ 0.3 V−0.3 V至AVDD1+ 0.3 V−0.3 V至IOVDD + 0.3 V−0.3 V至IOVDD + 0.3 V10 mA−40°C至+105°C−65°C至+150°C150°C260°C

注意,等于或超出上述绝对最大额定值可能会导致产品永

久性损坏。这只是额定最值,并不能以这些条件或者在任

何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推

断产品能否正常工作。长期在超出最大额定值条件下工作

会影响产品的可靠性。

热阻

θJA指定器件焊接在JEDEC测试板上以实现表贴封装。

AD7175-2

引脚配置和功能描述

图4. 引脚配置

表5. 引脚功能描述

引脚编号 引脚名称 类型1 说明 1 AIN4 AI 模拟输入4。可通过交叉点多路复用器选择。

2 REF− AI 基准输入负端。REF−的范围是AVSS至AVDD1 − 1 V。3 REF+ AI 基准输入正端。可以在REF+与REF−之间施加一个外部基准电压。REF+的范围是AVSS + 1 V至AVDD1。

该器件采用1 V至AVDD1的基准电压工作。

4 REFOUT AO 内部基准电压源的缓冲输出。输出相对于AVSS为2.5 V。5 REGCAPA AO 模拟LDO稳压器输出。利用一个1 µF和一个0.1 µF电容将此引脚去耦至AVSS。6 AVSS P 负模拟电源。此电源的范围是−2.75 V到0 V,标称设置为0 V。7 AVDD1 P 模拟电源1。此电压相对于AVSS为5 V ± 10%。

8 AVDD2 P 模拟电源2。此电压相对于AVSS的范围是2 V至5 V。9 XTAL1 AI 晶振的输入1。10 XTAL2/CLKIO AI/DI 晶振的输入2/时钟输入或输出。基于ADCMODE寄存器中的CLOCKSEL位。MCLK源选择有4个选项可用:

内部振荡器:无输出。内部振荡器:输出至XTAL2/CLKIO。工作在IOVDD逻辑电平。外部时钟:输入至XTAL2/CLKIO。输入必须为IOVDD逻辑电平。外部晶振:连接在XTAL1与XTAL2/CLKIO之间。

11 DOUT/RDY DO

12 DIN DI

13 SCLK DI

14 CS DI

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

11

REF–

REF+

REFOUT

AVDD1

AVSS

REGCAPA

AIN4

AVDD2

XTAL1

DIN

DOUT/RDY

XTAL2/CLKIO

20

21

22

23

24

19

18

17

16

15

14

13

AIN2

AIN1

AIN0

REGCAPD

GPIO0

GPIO1

DGND

IOVDD

SCLK

CS

SYNC/ERROR

AIN3

AD7175-2TOP VIEW

(Not to Scale)

1246

8-00

2

Rev. A | Page 9 of 60

串行数据输出/数据就绪输出引脚。DOUT/RDY引脚具有双重用途。它可以用作串行数据输出引脚,以访问ADC的输出移位寄存器。输出移位寄存器可以含有来自任一片内数据寄存器或控制寄存器的数据。数据字/控制字信息在SCLK下降沿置于DOUT/RDY引脚上,且在SCLK上升沿有效。当CS为高电平时,DOUT/RDY输出为三态。当CS为低电平时,DOUT/RDY用作数据就绪引脚,变为低电平时表示转换已完成。转换完成后,如果数据未被读取,该引脚将在下一次更新之前变为高电平。DOUT/RDY下降沿可以用作处理器的中断,表示存在可用数据。

ADC输入移位寄存器的串行数据输入。该移位寄存器中的数据传输至ADC内的控制寄存器,通信寄存器的寄存器地址(RA)位确定适当的寄存器。数据在SCLK的上升沿逐个输入。

串行时钟输入。用于与ADC进行数据传输。SCLK具有施密特触发式输入,因而该接口适合光隔离应用。

片选输入引脚。这是一个低电平有效逻辑输入,用于选择ADC,CS可以用来在串行总线上具有多个器件的系统中选择ADC。CS可以用硬连线方式置为低电平,使得ADC能以3线式模式工作,使用SCLK、DIN和DOUT与器件接口。当CS为高电平时,DOUT/RDY输出为三态。

AD7175-2

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引脚编号 说明类型1

15 SYNC引脚名称

/ERROR DI/O

16 IOVDD P

17 DGND P 数字地。

18 REGCAPD AO 数字LDO稳压器输出。此引脚仅用于去耦。利用一个1 µF和一个0.1 µF电容将此引脚去耦至DGND。19 GPIO0 DI/O 通用输入/输出0。此引脚参考AVDD1与AVSS之间的电平。

20 GPIO1 DI/O 通用输入/输出1。此引脚参考AVDD1与AVSS之间的电平。

21 AIN0 AI 模拟输入0。可通过交叉点多路复用器选择。

22 AIN1 AI 模拟输入1。可通过交叉点多路复用器选择。

23 AIN2 AI 模拟输入2。可通过交叉点多路复用器选择。

24 AIN3 AI 模拟输入3。可通过交叉点多路复用器选择。

同步输入/错误输入/输出。此引脚可以通过GPIOCON寄存器在逻辑输入与逻辑输出之间切换。使能同步输入(SYNC)时,此引脚可以使多个AD7175-2器件的数字滤波器和模拟调制器同步。更多信息参见“同步”部分。禁用同步输入时,此引脚可以用于三种模式之一:低电平有效错误输入模式:此模式将状态寄存器的ADC_ERROR位设为1。低电平有效、开漏错误输出模式:状态寄存器错误位映射到ERROR输出。多个器件的SYNC/ ERROR引脚可以连接到同一个上拉电阻,这样就可以观察到任何器件的错误。通用输出模式:此引脚的状态由GPIOCON寄存器的ERR_DAT位控制。此引脚参考IOVDD与DGND之间的电平,而不是GPIOx引脚使用的AVDD1和AVSS电平。这种模式下,该引脚有一个有源上拉电阻。数字I/O电源电压。IOVDD电压范围是2 V至5 V。IOVDD与AVDD2无关。例如,当AVDD2为5 V时,IOVDD可采用3 V工作,反之亦然。如果AVSS设置为−2.5 V,则IOVDD上的电压不得超过3.6 V。

1 AI = 模拟输入,AO = 模拟输出,DI/O = 双向数字输入/输出,DO = 数字输出,DI = 数字输入,P = 电源。

AD7175-2

图5. 噪声(模拟输入缓冲器禁用,VREF = 5 V,

输出数据速率 = 5 SPS)

图6. 噪声(模拟输入缓冲器禁用,VREF = 5 V,输出数据速率 = 10 kSPS)

图7. 噪声(模拟输入缓冲器禁用,VREF = 5 V,输出数据速率 = 250 kSPS)

图8. 直方图(模拟输入缓冲器禁用,VREF = 5 V,

输出数据速率 = 5 SPS)

图9. 直方图(模拟输入缓冲器禁用,VREF = 5 V,

输出数据速率 = 10 kSPS)

图10. 直方图(模拟输入缓冲器禁用,VREF = 5 V,

输出数据速率 = 250 kSPS)

AD7175-2

0 1000900800700600500400300200100

AD

C C

OD

E

SAMPLE NUMBER

8386000

8386500

8387000

8387500

8388000

8388500

8389000

8389500

8390000

1246

8-20

5

0 1000900800700600500400300200100

AD

C C

OD

E

SAMPLE NUMBER

8388445

8388450

8388455

8388460

8388465

8388470

8388475

8388480

1246

8-20

6

0 1000900800700600500400300200100

AD

C C

OD

E

SAMPLE NUMBER

8388400

8388420

8388440

8388460

8388480

8388500

8388520

1246

8-20

7

SA

MP

LE

CO

UN

T

ADC CODE

0

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

8388460 8388461 8388462 8388463 8388464 8388465 8388466

1246

8-20

8

SA

MP

LE

CO

UN

T

ADC CODE

0

120

100

80

60

40

20

8388

450

8388

451

8388

452

8388

453

8388

454

8388

455

8388

456

8388

457

8388

458

8388

459

8388

460

8388

461

8388

462

8388

463

8388

464

8388

465

8388

466

8388

467

8388

468

8388

469

8388

470

8388

471

8388

472

8388

473

8388

474

8388

475

8388

476

8388

477

1246

8-20

9

SA

MP

LE

CO

UN

T

ADC CODE 1246

8-21

0

0

45

40

35

30

25

20

15

10

5

8388

420

8388

422

8388

424

8388

426

8388

428

8388

430

8388

432

8388

434

8388

436

8388

438

8388

440

8388

442

8388

444

8388

446

8388

448

8388

450

8388

452

8388

454

8388

456

8388

458

8388

460

8388

462

8388

464

8388

466

8388

468

8388

470

8388

472

8388

474

8388

476

8388

478

8388

480

8388

482

8388

484

8388

486

8388

488

8388

490

8388

492

8388

494

8388

496

8388

498

8388

500

8388

502

8388

504

Rev. A | Page 11 of 60

典型性能参数除非另有说明,AVDD1 = 5 V,AVDD2 = 5 V,IOVDD = 3.3 V,TA = 25°C。

图11. 噪声(模拟输入缓冲器使能,VREF = 5 V,

输出数据速率 = 5 SPS)

图12. 噪声(模拟输入缓冲器使能,VREF = 5 V,输出数据速率 = 10 kSPS)

图13. 噪声(模拟输入缓冲器使能,VREF = 5 V,输出数据速率 = 250 kSPS)

图14. 直方图(模拟输入缓冲器使能,VREF = 5 V,

输出数据速率 = 5 SPS)

图15. 直方图(模拟输入缓冲器使能,VREF = 5 V,

输出数据速率 = 10 kSPS)

图16. 直方图(模拟输入缓冲器使能,VREF = 5 V,输出数据速率 = 250 kSPS)

0 1000900800700600500400300200100

AD

C C

OD

E

SAMPLE NUMBER

8385000

8385500

8386000

8386500

8387000

8387500

8388000

8388500

8389000

8389500

8390000

1246

8-21

1

0 1000900800700600500400300200100

AD

C C

OD

E

SAMPLE NUMBER

8388480

8388485

8388490

8388495

8388500

8388505

8388510

8388515

8388520

1246

8-21

2

0 1000900800700600500400300200100

AD

C C

OD

E

SAMPLE NUMBER

8388440

8388460

8388480

8388500

8388520

8388540

8388560

8388580

1246

8-21

3

SA

MP

LE

CO

UN

T

ADC CODE

0

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

8388490 8388491 8388492 8388493 8388494 8388495 8388496

1246

8-21

4

SA

MP

LE

CO

UN

T

ADC CODE 1246

8-21

5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

8388

480

8388

481

8388

482

8388

483

8388

484

8388

485

8388

486

8388

487

8388

488

8388

489

8388

490

8388

491

8388

492

8388

493

8388

494

8388

495

8388

496

8388

497

8388

498

8388

499

8388

500

8388

501

8388

502

8388

503

8388

504

8388

505

8388

506

8388

507

8388

508

8388

509

8388

510

8388

511

8388

512

8388

513

8388

514

SA

MP

LE

CO

UN

T

ADC CODE 1246

8-21

6

0

35

30

25

20

15

10

5

8388

460

8388

462

8388

464

8388

466

8388

468

8388

470

8388

472

8388

474

8388

476

8388

478

8388

480

8388

482

8388

484

8388

486

8388

488

8388

490

8388

492

8388

494

8388

496

8388

498

8388

500

8388

502

8388

504

8388

506

8388

508

8388

510

8388

512

8388

514

8388

516

8388

518

8388

520

8388

522

8388

524

8388

526

8388

528

8388

530

8388

532

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AD7175-2

图17. 噪声与输入共模电压的关系,模拟输入缓冲器开启和关闭

图18. 噪声与外部主时钟频率的关系,模拟输入缓冲器开启和关闭

图19. 内部基准电压源建立时间

图20. 共模抑制比(CMRR)与VIN频率的关系

(VIN = 0.1 V,输出数据速率 = 250 kSPS)

图21. 共模抑制比(CMRR)与VIN频率的关系

(VIN = 0.1 V,10 Hz至70 Hz,输出数据速率 = 20 SPS增强型滤波器)

图22. 电源抑制比(PSRR)与VIN频率的关系

0

0.000002

0.000004

0.000006

0.000008

0.000010

0.000012

0.000014

0.000016

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

NO

ISE

(V

)

INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 1246

8-21

7

BUFFER ONBUFFER OFF

0 2 4 6 8 10 12 14 16

NO

ISE

(µV

rm

s)

FREQUENCY (MHz)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20ANALOG INPUT BUFFERS OFFANALOG INPUT BUFFERS ON

1246

8-21

8

1 10k1k10010

OU

TP

UT

CO

DE

SAMPLE NUMBER

16660000

16680000

16700000

16720000

16740000

16760000

16780000

16800000CONTINUOUS CONVERSION—REFERENCE DISABLEDSTANDBY—REFERENCE DISABLEDSTANDBY—REFERENCE ENABLED

1246

8-22

5

1 1M100k10k1k10010

CM

RR

(d

B)

VIN FREQUENCY (Hz)

–120

–100

–80

–60

–40

–20

0

1246

8-22

6

10 706050403020

CM

RR

(d

B)

VIN FREQUENCY (Hz)

–180

–170

–160

–150

–140

–130

–120

–110

–100

–90

–80

1246

8-22

7

1 10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M

PS

RR

(d

B)

VIN FREQUENCY (Hz)

–130

–120

–110

–100

–90

–60

–70

–80

AVDD1—EXTERNAL 2.5V REFERENCEAVDD1—INTERNAL 2.5V REFERENCE

1246

8-22

8

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AD7175-2

图23. 积分非线性(INL)与VIN(差分输入)的关系

图24. 积分非线性(INL)分布直方图(差分输入,模拟输入缓冲器使能,

VREF = 2.5 V外部,100片)

图25. 积分非线性(INL)分布直方图(差分输入,模拟输入缓冲器禁用,

VREF = 2.5 V外部,100片)

图26. 积分非线性(INL)分布直方图(模拟输入缓冲器使能,差分输入,

VREF = 5 V外部,100片)

图27. 积分非线性(INL)分布直方图(模拟输入缓冲器禁用,差分输入,

VREF = 5 V外部,100片)

图28. 积分非线性(INL)与温度的关系(差分输入,VREF = 2.5 V外部)

–5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5

INL

(p

pm

of

FS

)

VIN (V)

–20

–15

–10

–5

0

5

10

15

20INTERNAL 2.5V REF,ANALOG INPUT BUFFERS OFFINTERNAL 2.5V REF,ANALOG INPUT BUFFERS ONEXTERNAL 2.5V REF,ANALOG INPUT BUFFERS OFFEXTERNAL 2.5V REF,ANALOG INPUT BUFFERS ONEXTERNAL 5V REF,ANALOG INPUT BUFFERS OFFEXTERNAL 5V REF,ANALOG INPUT BUFFERS ON

1246

8-22

9

SA

MP

LE

CO

UN

T

INL ERROR (ppm)

0

5

10

15

30

25

20

2.50 2.75 3.00 3.25 3.50 3.75 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00

1246

8-23

0

SA

MP

LE

CO

UN

T

INL ERROR (ppm)

0

5

10

15

30

25

20

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

1246

8-23

1

SA

MP

LE

CO

UN

T

INL ERROR (ppm)

0

5

10

15

30

25

20

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

1246

8-23

2

SA

MP

LE

CO

UN

T

INL ERROR (ppm)

0

5

10

15

30

25

20

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

1246

8-23

3

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

–40 –20 0 20 40 60 80 100

INL

(p

pm

of

FS

R)

TEMPERATURE (°C) 1246

8-23

4

BUFFER DISABLEDBUFFER ENABLED

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AD7175-2

图29. 内部振荡器频率/精度分布直方图(100片)

图30. 内部振荡器频率与温度的关系

图31. 基准电压绝对误差与温度的关系

图32. 失调误差分布直方图(内部短路,248片)

图33. 失调误差漂移分布直方图(内部短路,248片)

图34. 增益误差分布直方图(模拟输入缓冲器使能,100片)

SA

MP

LE

CO

UN

T

FREQUENCY (MHz)

0

5

10

15

50

45

40

35

30

25

20

15.98 15.99 16.00 16.01 16.02 16.03 16.04 16.05

1246

8-23

5

–40 –20 0 20 40 60 80 100

FR

EQ

UE

NC

Y (

Hz)

TEMPERATURE (°C) 1246

8-23

615600000

15700000

15800000

15900000

16000000

16100000

16200000

16300000

16400000

–40 –20 0 20 40 60 80 100

ER

RO

R (

V)

TEMPERATURE (°C) 1246

8-23

7–0.0010

–0.0005

0

0.0010

0.0005

SA

MP

LE

CO

UN

T

OFFSET ERROR (µV)

0

5

10

15

50

45

40

35

30

25

20

–40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1246

8-23

8

SA

MP

LE

CO

UN

T

OFFSET DRIFT ERROR (nV/°C)

0

5

10

15

35

30

25

20

1246

8-23

9

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

SA

MP

LE

CO

UN

T

GAIN ERROR (ppm/FSR)

0

5

10

15

40

35

30

25

20

–4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4

1246

8-24

0

Rev. A | Page 15 of 60

AD7175-2

图35. 增益误差分布直方图(模拟输入缓冲器禁用,100片)

图36. 增益误差漂移分布直方图(模拟输入缓冲器使能,100片)

图37. 增益误差漂移分布直方图(模拟输入缓冲器禁用,100片)

AD7175-2

图38. 功耗与温度的关系(连续转换模式)

图39. 功耗与温度的关系(掉电模式)

图40. 温度传感器分布直方图(未校准,100片)

SA

MP

LE

CO

UN

T

GAIN ERROR (ppm/FSR)

0

5

10

15

30

25

20

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

1246

8-24

1

SA

MP

LE

CO

UN

T

GAIN ERROR DRIFT (ppm/FSR)

0

5

10

15

25

20

–0.0

2 0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28

0.30

1246

8-24

2

SA

MP

LE

CO

UN

T

GAIN ERROR DRIFT (ppm/FSR)

0

5

10

15

40

35

30

25

20

0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55

1246

8-24

3

–40 –20 0 20 40 60 80 100

CU

RR

EN

T (

A)

TEMPERATURE (°C) 1246

8-24

40

0.025

0.020

0.015

0.010

0.005

BUFFERS DISABLEDBUFFERS ENABLED

–40 –20 0 20 40 60 80 100

CU

RR

EN

T (

µA)

TEMPERATURE (°C) 1246

8-24

50

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

SA

MP

LE

CO

UN

T

TEMPERATURE DELTA (°C)

0

2

4

6

18

14

16

12

10

8

–1.2 –1.0 –0.8 –0.6 –0.4 –0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

1246

8-24

6

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图41. 激励电流分布直方图(100片)

图42. 模拟输入电流与输入电压的关系(VCM = 2.5 V)

图43. 模拟输入电流与温度的关系

SA

MP

LE

CO

UN

T

CURRENT (µA)

0

5

10

15

35

30

25

20

9.60 9.65 9.70 9.75 9.80 9.85 9.90 9.95 10.00 10.05 10.10

1246

8-24

7

–5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5

INP

UT

CU

RR

EN

T (

nA

)

INPUT VOLTAGE (V)

–100

–80

–60

–40

–20

0

20

40

60

80

100–40°C, AIN+–40°C, AIN–+25°C, AIN++25°C, AIN–+105°C, AIN++105°C, AIN–

1246

8-24

8

–40 –20 0 20 40 60 80 100

INP

UT

CU

RR

EN

T (

nA

)

TEMPERATURE (°C)

–100

–80

–60

–40

–20

0

20

40

60

80

100

1246

8-24

9

AIN+ = AVDD1 – 0.2VAIN– = AVSS + 0.2VAIN+ = AVDD1AIN– = AVSS

Rev. A | Page 17 of 60

AD7175-2

表6. 均方根噪声和峰峰值分辨率与输出数据速率的关系(使用Sinc5 + Sinc1滤波器(默认))1

输出数据速率(SPS) 均方根噪声(µV rms) 有效分辨率(位) 峰峰值噪声(µV p-p) 峰峰值分辨率(位)输入缓冲器禁用

250,000 8.7 20.1 65 17.2 62,500 5.5 20.8 43 17.8 10,000 2.5 21.9 18.3 19.1 1000 0.77 23.6 5.2 20.9 59.92 0.19 24 1.1 23.1 49.96 0.18 24 0.95 23.3 16.66 0.1 24 0.45 24 5 0.07 24 0.34 24

输入缓冲器使能 250,000 9.8 20 85 16.8 62,500 6.4 20.6 55 17.5 10,000 3 21.7 23 18.7 1000 0.92 23.4 5.7 20.7 59.98 0.23 24 1.2 23.0 49.96 0.2 24 1 23.3 16.66 0.13 24 0.66 23.9 5 0.07 24 0.32 24

表7. 均方根噪声和峰峰值分辨率与输出数据速率的关系(使用Sinc3滤波器)1

输出数据速率(SPS) 均方根噪声(µV rms) 有效分辨率(位) 峰峰值噪声(µV p-p) 峰峰值分辨率(位)输入缓冲器禁用

250,000 210 15.5 1600 12.6 62,500 5.2 20.9 40 17.9 10,000 1.8 22.4 14 19.4 1000 0.56 24 3.9 21.3 60 0.13 24 0.8 23.6 50 0.13 24 0.7 23.8 16.66 0.07 24 0.37 24 5 0.05 24 0.21 24

输入缓冲器使能 250,000 210 15.5 1600 12.6 62,500 5.8 20.7 48 17.7 10,000 2.1 22.2 16 19.3 1000 0.71 23.7 4.5 21.1 60 0.17 24 1.1 23.1 50 0.15 24 0.83 23.5 16.66 0.12 24 0.6 24 5 0.08 24 0.35 24

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噪声性能和分辨率表6和表7所示为AD7175-2在不同输出数据速率和滤波器下

的均方根噪声、峰峰值噪声、有效分辨率和无噪声(峰峰值)分辨率。所提供的数据是针对双极性输入范围以及采用5 V外部基准电压源而言。这些数据是在单个通道上连续转换

1 仅限选定速率,1000样本。

1 仅限选定速率,1000样本。

ADC时,差分输入电压为0 V产生的典型值。必须注意,峰

峰值分辨率是根据峰峰值噪声计算得出。峰峰值分辨率表

示无闪烁码的分辨率。

AD7175-2

图44. 典型连接图

DGND

AD7175-2IOVDD

CS

SYNC/ERROR SYNC/ERROR

REGCAPD

REFOUT

AVSS0.1µF

REGCAPA

AVDD2

AVDD1

XTAL1

GPIO1

4

2

3

1

24

23

22

21

19 20

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

7

8

5

6

6

85

31

4

72

REF–

REF+

2.5V REFERENCEOUTPUT

4.7µF0.1µF

0.1µF

VOUTGND

NCVIN

0.1µF

4.7µF

VIN

0.1µFADR445BRZ

IOVDD

AVDD20.1µF

AVDD10.1µF

CX1

16MHz

CX2

0.1µF

1µF

0.1µF 1µF

GENERAL-PURPOSE I/O 0 ANDGENERAL-PURPOSE I/O 1

OUTPUT HIGH = AVDDxOUTPUT LOW = AVSS

OPTIONAL EXTERNALCRYSTAL CIRCUITRY

CAPACITORS

GPIO0

CLKINOPTIONALEXTERNALCLOCKINPUT

AIN0

AIN1

AIN2

AIN3

AIN4

GPIO0 GPIO1

XTAL2/CLKI0

DOUT/RDY

DIN

SCLK

CS

DOUT/RDY

DIN

SCLK

0.1µF

1246

8-05

1

Rev. A | Page 19 of 60

开始使用AD7175-2是一款快速建立、高分辨率、多路复用ADC,配

置灵活。

• 两路全差分或四路单端模拟输入。

• 交叉点多路复用器可选择任何模拟输入组合作为要转换

的输入信号,并将其路由至调制器正或负输入。

• 真轨到轨缓冲模拟和基准输入。

• 支持全差分输入或单端输入(相对于任何模拟输入)。• 各通道独立配置能力——最多可以定义四种不同的设置。

可以将不同的设置映射到各通道。每种设置均支持用户

配置:使能或禁用缓冲器,增益和失调校正,滤波器类

型、输出数据速率和基准电压源选择(内部/外部)。

AD7175-2内置一个2.5 V精密低漂移(±2 ppm/°C)带隙基准电

压源。此基准电压源可以用于ADC转换,从而减少外部元

件数量。另外,该基准电压源也可以通过REFOUT引脚输

出,用作外部电路的低噪声偏置电压。例子之一是利用

REFOUT信号设置外部放大器的输入共模电压。

AD7175-2内置两个独立的线性稳压器模块,分别用于模拟

和数字电路。模拟LDO将AVDD2电源调节到1.8 V,以便为

ADC内核供电。用户可以将AVDD1和AVDD2电源连在一

起,此时连接最简单。如果系统中已经有一个2 V(最小值)至5.5 V(最大值)的干净模拟电源轨,用户也可以选择将此电源

连接到AVDD2输入,从而降低功耗。

AD7175-2

图45. SPI模式3 SCLK沿

图46. 写入一个寄存器

(8位命令和寄存器地址,随后是8位、16位或24位数据;DIN上的数据长度取决于所选的寄存器)

图47. 读取一个寄存器

(8位命令和寄存器地址,随后是8位、16位或24位数据;DOUT上的数据长度取决于所选的寄存器)

DRIVE EDGE SAMPLE EDGE

1246

8-05

2

DIN

SCLK

CS

8-BIT COMMAND8 BITS, 16 BITS,

OR 24 BITS OF DATA

CMD DATA

1246

8-05

3

DIN

SCLK

CS

8-BIT COMMAND

8 BITS, 16 BITS,24 BITS, OR

32 BITS OUTPUT

CMD

DATADOUT/RDY

1246

8-05

4

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用于数字IOVDD电源的线性稳压器执行类似的功能,将施

加于IOVDD引脚的输入电压调节至1.8 V,用于内部数字滤

波。串行接口信号始终采用该引脚上出现的IOVDD电源工

作。这意味着,如果将3.3 V电压施加于IOVDD引脚,接口

逻辑输入和输出将以此电平工作。

AD7175-2适合类型广泛的应用,可提供高分辨率和高精

度。应用情形举例如下:

• 利用内部多路复用器快速扫描模拟输入通道

• 利用外部多路复用器和GPIO自动控制快速扫描模拟输

入通道

• 在通道扫描或每通道ADC应用中以较低速度实现高分

辨率

• 每通道单ADC:快速低延迟输出支持在外部微控制器、

DSP或FPGA中进行进一步的应用特定滤波

电源

AD7175-2有三个独立的电源引脚:AVDD1、AVDD2和IOVDD。

AVDD1为交叉点多路复用器和集成的模拟与基准输入缓冲

器供电。AVDD1以AVSS为基准,AVDD1 − AVSS = 5 V。它

可以是5 V单电源或±2.5 V分离电源。分离电源供电支持真双

极性输入。采用分离电源时,必须注意绝对最大额定值(参见“绝对最大额定值”部分)。

AVDD2为内部1.8 V模拟LDO稳压器供电。此稳压器为ADC内核供电。AVDD2以AVSS为基准,AVDD2 − AVSS可以在

5.5 V(最大值)到2 V(最小值)之间。

IOVDD为内部1.8 V数字LDO稳压器供电。此稳压器为ADC的数字逻辑供电。IOVDD设置ADC的SPI接口的电平。

IOVDD以DGND为基准,IOVDD − DGND可以在5.5 V(最大值)到2 V(最小值)之间。

数字通信

AD7175-2有一个 3线或 4线 SPI接口,它与 QSPI™、MICROWIRE®和DSP兼容。该接口以SPI模式3工作,在CS接低电平时也能工作。在SPI模式3下,SCLK空闲时为高电

平,SCLK的下降沿为驱动沿,上升沿为采样沿。这意味着,

数据在下降/驱动沿输出,在上升/采样沿输入。

访问ADC寄存器映射

通信寄存器控制对ADC全部寄存器映射的访问。此寄存器

是一个8位只写寄存器。上电或复位后,数字接口默认处

于期待对通信寄存器执行一个写操作的状态;因此,所有

通信均从写入通信寄存器开始。

写入通信寄存器的数据决定要访问哪一个寄存器,以及下

一个操作是读操作还是写操作。寄存器地址位(RA[5:0])决定读或写操作的目标寄存器。

当对选定寄存器的读或写操作完成后,接口返回到默认状

态,即期待对通信寄存器执行写操作的状态。

图46和图47显示了对一个寄存器的读写操作:首先将一个

8位命令写入通信寄存器,然后是针对该寄存器的数据。

要验证器件通信是否正常,建议读取ID寄存器。ID寄存器

是一个只读寄存器,对于AD7175-2,其值为0x0CDX。通

信寄存器和ID寄存器详情参见表8和表9。

AD7175-2

图48. 建立ADC配置流程

表8. 通信寄存器

寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x00 COMMS [7:0] WEN R/W RA 0x00 W

表9. ID寄存器

寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x07 ID [15:8] ID[15:8] 0x0CDX R [7:0] ID[7:0]

表10. 通道0寄存器

寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x10 CH0 [15:8] CH_EN0 保留 SETUP_SEL[2:0] 保留 AINPOS0[4:3] 0x8001 RW [7:0] AINPOS0[2:0] AINNEG0

ADC MODE AND INTERFACE MODE CONFIGURATIONSELECT ADC OPERATING MODE, CLOCK SOURCE,

ENABLE CRC, DATA + STATUS, AND MORE

SETUP CONFIGURATION4 POSSIBLE ADC SETUPS

SELECT FILTER ORDER, OUTPUT DATA RATE, AND MORE

CHANNEL CONFIGURATIONSELECT POSITIVE AND NEGATIVE INPUT FOR EACH ADC CHANNEL

SELECT ONE OF 4 SETUPS FOR ADC CHANNEL

A

B

C

1246

8-04

4

AD7175-2

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AD7175-2复位

当接口同步丧失时,执行一个占用至少64个串行时钟周期

的写操作,并使DIN处于高电平状态,可以复位整个器件,

使ADC返回默认状态,包括寄存器内容。另外,如果CS配合数字接口使用,让CS变为高电平就能将数字接口设为默

认状态,并中止任何串行接口操作。

配置概述

在加电或复位后,AD7175-2的默认配置如下:

• 通道配置。CH0使能,AIN0被选为正输入,AIN1被选

为负输入。选择设置0。• 设置配置。内部基准电压和模拟输入缓冲器均使能。禁

用基准输入缓冲器。

• 滤波器配置寄。选择sinc5 + sinc 1滤波器,选择最大输出

数据速率250 kSPS。• ADC模式。使能连续转换模式和内部振荡器。

• 接口模式。禁用CRC和数据加状态输出。

注意,表中只展示了少数几种寄存器设置选项,本列表只

是一个示例。有关寄存器的完整信息,请参阅“寄存器详

解”部分。

图48概要展示了ADC配置的建议更改流程,分为以下三个

模块:

• 通道配置(见图48中的框A)• 设置配置(见图48中的框B)• ADC模式和接口模式配置(见图48中的框C)

通道配置

AD7175-2有4个独立通道和4种独立设置。用户可以选择任

意通道上的任何模拟输入对,还可为任何通道选择4种设

置中的任意一种,让用户在通道配置方面拥有全面的灵活

性。此外,在使用差分输入和单端输入时,每个通道都可

以拥有自己的专用设置,这样就可以按通道进行配置。

通道寄存器

通道寄存器用于选择5个模拟输入引脚(AIN0至AIN4)中的

哪一个用作该通道的正模拟输入(AIN+)或负模拟输入

(AIN−)。此寄存器还包含通道使能/禁用位和设置选择位,

用于选择该通道使用四种可用设置中的哪一种。

当AD7175-2工作时,若有一个以上的通道被使能,通道序

列器将按顺序遍历各使能的通道,从通道0到通道3。如果

一个通道被禁用,序列器将跳过该通道。通道0的通道寄

存器详情如表10所示。

图49. ADC设置寄存器分组情况

表11. 设置配置0寄存器 寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x20 SETUPCON0 [15:8] 保留 BI_UNIPOLAR0 REFBUF0+ REFBUF0− AINBUF0+ AINBUF0− 0x1320 RW [7:0] BURNOUT_EN0 保留 REF_SEL0 保留

表12. 滤波器配置0寄存器

寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x28 FILTCON0 [15:8] SINC3_MAP0 保留 ENHFILTEN0 ENHFILT0 0x0500 RW [7:0] 保留 ORDER0 ODR0

表13. 增益配置0寄存器

寄存器 名称 位 位[23:0] 复位 RW 0x38 GAIN0 [23:0] GAIN0[23:0] 0x5XXXX0 RW

表14. 失调配置0寄存器

寄存器 名称 位 位[23:0] 复位 RW 0x30 OFFSET0 [23:0] OFFSET0[23:0] 0x800000 RW

SETUP CONFIGREGISTERS

FILTER CONFIGREGISTERS OFFSET REGISTERSGAIN REGISTERS*

SELECT PERIPHERALFUNCTIONS FORADC CHANNEL

SELECT DIGITALFILTER TYPE

AND OUTPUT DATA RATE

DATA OUTPUT CODING

REFERENCE SOURCE

INPUT BUFFERS

SINC5 + SINC1

SINC3

SINC3 MAP

ENHANCED 50Hz AND 60Hz

GAIN CORRECTIONOPTIONALLY

PROGRAMMEDPER SETUP AS REQUIRED(*FACTORY CALIBRATED)

OFFSET CORRECTIONOPTIONALLY PROGRAMMED

PER SETUP AS REQUIRED

0x20

0x21

0x22

0x23

0x28

0x29

0x2A

0x2B

0x38

0x39

0x3A

0x3B

0x30

0x31

0x32

0x33SETUPCON3

SETUPCON0

SETUPCON2

SETUPCON1

FILTCON3

FILTCON0

FILTCON2

FILTCON1

GAIN3

GAIN0

GAIN2

GAIN1

OFFSET3

OFFSET0

OFFSET2

OFFSET1

1246

8-04

5

AD7175-2

Rev. A | Page 22 of 60

ADC设置

AD7175-2有4种独立设置。每种设置包括以下四个寄存器:

• 设置配置寄存器

• 滤波器配置寄存器

• 失调寄存器

• 增益寄存器

例如,设置0包括设置配置寄存器0、滤波器配置寄存器0、增益寄存器0和失调寄存器0。图49显示的是这些寄存器的

分组情况。设置可从通道寄存器选择(参见“通道配置”部分),每个通道可以分配四种独立设置中的一种。表11至表14显示了设置0相关的四个寄存器。该结构在设置1至设置3重复出现。

设置配置寄存器

设置配置寄存器允许用户通过选择双极性或单极性来选择

ADC的输出编码。在双极性模式下,ADC支持负差分输入

电压,输出编码为偏移二进制。在单极性模式下,ADC仅支持正差分电压,输出编码为标准二进制。无论何种情况,

输入电压必须在AVDD1/AVSS电源电压范围内。利用此寄

存器,用户可以选择基准电压源。有三个选项可用:内部

2.5 V基准电压源、连接在REF+与REF−引脚之间的外部基准

电压源或AVDD1 – AVSS。模拟输入和基准输入缓冲器也可

以用该寄存器使能或禁用。

滤波器配置寄存器

滤波器配置寄存器选择ADC调制器的输出端使用何种数字

滤波器。滤波器的阶数和输出数据速率通过设置此寄存器

的各位来选择。更多信息请参阅“数字滤波器”部分。

Rev. A | Page 23 of 60

表15. ADC模式寄存器

寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x01 ADCMODE [15:8] REF_ WR 0008x0 yaleD保留 CYC_GNIS YALED_EDIH NE [7:0] 保留 Mode CLOCKSEL 保留

表16. 接口模式寄存器

寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x02 IFMODE [15:8] 保留

[7:0] CONTREAD DATA_S

增益寄存器

增益寄存器是一个24位寄存器,用来保存ADC的增益校准

系数。增益寄存器是读/写寄存器。这些寄存器在上电时加

载工厂校准系数。因此,每个器件具有不同的默认系数。

如果用户启动系统满量程校准,或者写入增益寄存器,该

默认值将被自动覆盖。有关校准的更多信息请参见“工作

模式”部分。

失调寄存器

失调寄存器保存ADC的失调校准系数。失调寄存器的上电

复位值为0x800000。失调寄存器为24位读/写寄存器。如果

用户启动内部或系统零电平校准,或者写入失调寄存器,

该上电复位值将被自动覆盖。

保留

保留保留

ADC模式和接口模式配置

ADC模式寄存器和接口模式寄存器用于配置供AD7175-2使用的内核外设,同时也用于配置数字接口的模式。

ADC模式寄存器

ADC模式寄存器主要用于设置ADC的转换模式:连续转换

或单次转换。用户也可以选择待机和掉电模式以及任何校

准模式。此外,该寄存器还包含时钟源选择位和内部基准

电压源使能位。基准电压源选择位包含在设置配置寄存器

中(更多信息参见“ADC设置”部分)。

接口模式寄存器

接口模式寄存器用于配置数字接口的工作模式。利用此寄

存器,用户可以控制数据字长度、CRC使能、数据加状态

读取和连续读取模式。两种寄存器的详情请参阅表15和表

16。更多信息请参阅“数字接口”部分。

AD7175-2

图50. 2个全差分输入,全部使用一种设置(SETUPCON0;FILTCON0;GAIN0;OFFSET0)

图51. 2个全差分输入(各通道一种设置)

SETUP CONFIGREGISTERS

CHANNELREGISTERS

FILTER CONFIGREGISTERS OFFSET REGISTERSGAIN REGISTERS*

SELECT PERIPHERALFUNCTIONS FORADC CHANNEL

SELECT ANALOG INPUT PAIRSENABLE THE CHANNELSELECT SETUP 0

SELECT DIGITALFILTER TYPE

AND OUTPUT DATA RATE

DATA OUTPUT CODING

REFERENCE SOURCE

INPUT BUFFERS

SINC5 + SINC1

SINC3

SINC3 MAP

ENHANCED 50Hz AND 60Hz

GAIN CORRECTIONOPTIONALLY

PROGRAMMEDPER SETUP AS REQUIRED(*FACTORY CALIBRATED)

OFFSET CORRECTIONOPTIONALLY PROGRAMMED

PER SETUP AS REQUIRED

0x20

0x21

0x22

0x23

0x28

0x29

0x2A

0x2B

0x38

0x39

0x3A

0x3B

0x30

0x31

0x32

0x33SETUPCON3

SETUPCON0

SETUPCON2

SETUPCON1

FILTCON3

FILTCON0

FILTCON2

FILTCON1

GAIN3

GAIN0

GAIN2

GAIN1

OFFSET3

OFFSET0

OFFSET2

OFFSET1

0x10CH0

0x11CH1

0x12CH2

0x13CH3

AIN0

AIN1

AIN2

AIN3

AIN4

1246

8-04

6

SETUP CONFIGREGISTERS

FILTER CONFIGREGISTERS OFFSET REGISTERSGAIN REGISTERS*

SELECT PERIPHERALFUNCTIONS FORADC CHANNEL

SELECT DIGITALFILTER TYPE

AND OUTPUT DATA RATE

GAIN CORRECTIONOPTIONALLY

PROGRAMMEDPER SETUP AS REQUIRED(*FACTORY CALIBRATED)

OFFSET CORRECTIONOPTIONALLY PROGRAMMED

PER SETUP AS REQUIRED

0x20

0x21

0x22

0x23

0x28

0x29

0x2A

0x2B

0x38

0x39

0x3A

0x3B

0x30

0x31

0x32

0x33SETUPCON3

SETUPCON0

SETUPCON2

SETUPCON1

FILTCON3

FILTCON0

FILTCON2

FILTCON1

GAIN3

GAIN0

GAIN2

GAIN1

OFFSET3

OFFSET0

OFFSET2

OFFSET1

0x10CH0

0x11CH1

0x12CH2

0x13CH3

AIN0

AIN1

AIN2

AIN3

AIN4

CHANNELREGISTERS

DATA OUTPUT CODING

REFERENCE SOURCE

INPUT BUFFERS

SINC5 + SINC1

SINC3

SINC3 MAP

ENHANCED 50Hz AND 60Hz 1246

8-04

7

AD7175-2

Rev. A | Page 24 of 60

了解配置灵活性

AD7175-2最简单的实现方式是将模拟输入就近配对成为2个差分输入通道,并在这2个差分通道上使用相同的设置、

增益校正和失调校正寄存器。在这种情况下,用户选择以

下差分输入:AIN0/AIN1和AIN2/AIN3。在图50中,黑色

字体所示寄存器必须针对这样一种配置进行编程。在这种

配置中,显示为灰色字体的寄存器是冗余的。

对于任何应用案例,对增益和失调寄存器进行编程都是可

选的,寄存器框图之间的虚线也表明了这一点。

实现这2个全差分输入的另一种方法是使用4种可用设置。

这样做的动因包括:各差分输入存在不同的速度/噪声要

求,或者各通道可能有特定的失调或增益校正。图51展示

了每个差分输入可能使用独立设置的方式,从而为每个通

道的配置带来全面的灵活性。

图52. 混合差分和单端配置(使用多种共用设置)

SETUP CONFIGREGISTERS

FILTER CONFIGREGISTERS OFFSET REGISTERSGAIN REGISTERS*

SELECT PERIPHERALFUNCTIONS FORADC CHANNEL

SELECT ANALOG INPUT PARTSENABLE THE CHANNELSELECT SETUP

SELECT DIGITALFILTER TYPE

AND OUTPUT DATA RATE

GAIN CORRECTIONOPTIONALLY

PROGRAMMEDPER SETUP AS REQUIRED(*FACTORY CALIBRATED)

OFFSET CORRECTIONOPTIONALLY PROGRAMMED

PER SETUP AS REQUIRED

0x20

0x21

0x22

0x23

0x28

0x29

0x2A

0x2B

0x38

0x39

0x3A

0x3B

0x30

0x31

0x32

0x33SETUPCON3

SETUPCON0

SETUPCON2

SETUPCON1

FILTCON3

FILTCON0

FILTCON2

FILTCON1

GAIN3

GAIN0

GAIN2

GAIN1

OFFSET3

OFFSET0

OFFSET2

OFFSET1

0x10CH0

0x11CH1

0x12CH2

0x13CH3

AIN0

AIN1

AIN2

AIN3

AIN4

CHANNELREGISTERS

DATA OUTPUT CODING

REFERENCE SOURCE

INPUT BUFFERS

SINC5 + SINC1

SINC3

SINC3 MAP

ENHANCED 50Hz AND 60Hz 1246

8-04

8

Rev. A | Page 25 of 60

图52中的示例展示了通道寄存器在模拟输入引脚与设置配

置下游之间的关系。在该示例中,需要1个差分输入和2个单端输入。单端输入为AIN2/AIN4和AIN3/AIN4组合。差

分输入对为AIN0/AIN1,使用设置0。2个单端输入对被设

置为诊断,因此,它们使用与差分输入不同的设置,但单

端输入共用一种设置:设置1。鉴于选择了2种设置供使用,

因此,根据需要对SETUPCON0和SETUPCON1寄存器进行

编程,同时还根据需要对FILTCON0和FILTCON1寄存器进

行编程。通过对GAIN0和GAIN1寄存器以及OFFSET0和OFFSET1寄存器编程,可以根据具体设置使用可选的增益

和失调校正。

在图52所示的例子中,使用的是CH0至CH2寄存器。将这

些寄存器的MSB(CH_EN0至CH_EN2)设置为1,以使能这

些通道以及它们对应的交叉点多路复用器组合。当

AD7175-2转换时,序列器以升序从CH0转到CH1,再到

CH2,最后返回CH0,重复整个序列。

AD7175-2

图53. 短路输入FFT(模拟输入缓冲器使能)

图54. 简化模拟输入电路

–250

–200

–150

–100

–50

0

0.1 1 10 100 1k 10k

AM

PL

ITU

DE

(d

B)

FREQUENCY (Hz) 1246

8-25

9

AIN0

AIN1

AVDD1

AVSS

AVSS

AVSS

AVDD1

AVSS

AIN2

AVDD1

AIN4

AVDD1

AIN3

AVDD1

AVSS

Ø1

CS1

CS2

+IN

–IN

Ø2

Ø2

Ø1

1246

8-05

6

Rev. A | Page 26 of 60

电路描述模拟输入缓冲

AD7175-2在两路ADC模拟输入上都集成了真轨到轨、精密

单位增益缓冲器。缓冲器的好处是给用户带来高输入阻抗,

并且典型输入电流只有30 nA,使得高阻抗信号源可以直接

连到模拟输入。缓冲器完全驱动内部ADC开关电容采样网

络,简化模拟前端电路要求,同时每个缓冲器的典型功耗

仅2.9 mA,效率非常高。每个模拟输入缓冲放大器均完全斩

波,就是说,这会使缓冲器的失调误差漂移和1/f噪声最小。

ADC和缓冲器组合的1/f噪声曲线如图53所示。

与许多分立放大器不同,模拟输入缓冲器以供电轨工作时,

线性度不会下降。以AVDD1和AVSS供电轨或接近供电轨

的电压工作时,输入电流会提高。在高温时,这种提高最

为明显。图42和图43显示了不同条件下的输入电流。模拟

输入缓冲器禁用时,AD7175-2的平均输入电流以48 µA/V的

速率随差分输入电压而线性变化。

交叉点多路复用器

有5个模拟输入引脚:AIN0、AIN1、AIN2、AIN3和AIN4。各引脚均连接到内部交叉点多路复用器。交叉点多路复用

器支持将这些引脚配置为单端或全差分输入对。AD7175-2最多可以有四个有效通道。使能多个通道时,各通道按从

号码低到高的顺序处理。多路复用器的输出连接到集成真

轨到轨缓冲器的输入。可以旁路这些缓冲器,将多路复用

器的输出直接连到ADC的开关电容输入。简化的模拟输入

电路如图54所示。

CS1和CS2为皮法级电容。此容值是采样电容和寄生电容的

组合。

全差分输入

AIN0至AIN4模拟输入均连接到交叉点多路复用器,因此

可以使用信号的任意组合来构成模拟输入对。这样,用户

就可以选择2个全差分输入或4个单端输入。

若有两个全差分输入路径连接到AD7175-2,考虑到引脚彼

此的相对位置,建议将AIN0/AIN1用作一个差分输入对,

并将AIN2/AIN3用作第二个差分输入对。将所有模拟输入

去耦至AVSS。

单端输入

用户也可以选择测量四路不同的单端模拟输入。这种情况

下,各路模拟输入被转换为待测量的单端输入与设定的模

拟输入公共引脚之间的差值。由于存在一个交叉点多路复

用器,因此用户可以将任意模拟输入设置为公共引脚。例

如,将AIN4引脚连接到AVSS或REFOUT电压(即AVSS + 2.5 V),并在配置交叉点多路复用器时选择此输入。在单端输入下

使用AD7175-2时,INL性能会降低。

AD7175-2

图55. 外部基准电压源ADR445连接到AD7175-2基准电压引脚

表17. 设置配置0寄存器

寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x20 SETUPCON0 [15:8] 保留 BI_UNIPOLAR0 REFBUF0+ REFBUF0− AINBUF0+ AINBUF0− 0x1320 RW [7:0] BURNOUT_EN0 保留 REF_SEL0 保留

表18. ADC模式寄存器

寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x01 ADCMODE [15:8] REF_EN HIDE_DELAY SING_CYC 保留 Delay 0x8000 RW [7:0] 保留 Mode CLOCKSEL 保留

2

3

REF–

REF+

4.7µF0.1µF1

1 1 1

1

0.1µF0.1µF

5.5V TO 18V

ADR4452

5V VREF

AD7175-2

1ALL DECOUPLING IS TO AVSS.2ANY OF THE ADR44x FAMILY OF REFERENCES CAN BE USED. THE ADR444 AND ADR441 BOTH ENABLE REUSE OF THE 5V ANALOG SUPPLY NEEDED FOR AVDD1 TO POWER THE REFERENCE VIN. 12

468-

159

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AD7175-2基准电压源

AD7175-2允许用户将外部基准电压源施加于器件的REF+和REF−引脚,或者使用内部2.5 V、低噪声、低漂移基准电

压源。适当设置设置配置寄存器的REF_SELx位(位[5:4]),可以选择要使用的基准电压源。设置配置0寄存器的结构

如表17所示。上电时,AD7175-2默认使用内部2.5 V基准电

压源。

外部基准电压源

AD7175-2具有全差分基准电压输入,通过REF+和REF−引脚施加。推荐使用标准低噪声、低漂移基准电压源,如

ADR445、ADR444和ADR441等。将外部基准电压施加于

AD7175-2基准电压引脚,如图55所示。将任何外部基准电

压源的输出去耦至AVSS。如图55所示,ADR445输出通过

其输出端的0.1 µF电容去耦以确保稳定。输出然后连接到一

个4.7 µF电容,它用作ADC所需动态电荷的储存库,REF+输入端连接一个0.1 µF去耦电容。此电容应尽可能靠近REF+和REF−引脚。REF−引脚直接连到AVSS电位。AD7175-2上电

时,内部基准电压源默认使能,并通过REFOUT引脚输出。

当使用外部基准电压源而非内部基准电压源为AD7175-2供电时,必须注意REFOUT引脚的输出。如果应用的其它地

方不使用内部基准电压源,应确保不要将REFOUT引脚硬

线连接到AVSS,否则会在上电时消耗大量电流。上电时,

如果不使用内部基准电压源,应写入ADC模式寄存器,禁

用内部基准电压源。这是由ADC模式寄存器的REF_EN位

(位15)控制,如表18所示。

AD7175-2

图56. 外部晶振连接

9

10

Cx1

Cx2

XTAL1

XTAL2/CLKIO

*DECOUPLE TO DGND.

AD7175-2

*

*

1246

8-16

0

Rev. A | Page 28 of 60

内部基准电压源

AD7175-2内置低噪声、低漂移基准电压源。内部基准电压

源提供2.5 V输出。ADC模式寄存器的REF_EN位设置为1后,

内部基准电压源通过REFOUT引脚输出,并通过一个0.1 µF电容去耦至AVSS。AD7175-2的内部基准电压源在上电时

默认使能,并且被选择为ADC的基准电压源。使用内部基

准电压源时,INL性能会降低,如图23所示。

REFOUT信号经过缓冲后输出到该引脚。该信号可以在电

路外部使用,用作外部放大器配置的共模源。

基准电压输入缓冲

AD7175-2在两路ADC基准电压输入上都集成了真轨到轨、

精密单位增益缓冲器。缓冲器的好处是给用户带来高输入

阻抗,使得外部高阻抗信号源可以直接连到基准电压输入。

集成的基准电压缓冲器可以完全驱动内部基准电压开关电

容采样网络,简化基准电压电路要求,同时每个缓冲器的

典型功耗仅2.9 mA,效率非常高。每个基准电压输入缓冲放

大器均完全斩波,就是说,这会使缓冲器的失调误差漂移

和1/f噪声最小。使用ADR445、ADR444和ADR441等外部

基准电压源时,不需要这些缓冲器,因为这些基准电压源

经过适当去耦后,可以直接驱动基准输入。

时钟源

AD7175-2使用标称16 MHz的主时钟。AD7175-2可以从以下

三个来源获得采样时钟:

• 内部振荡器

• 外部晶振

• 外部时钟源

数据手册中列出的所有输出数据速率均与16 MHz的主时钟

速率相关。例如,使用外部源提供的较低时钟频率时,所

有列出的数据速率将按比例缩放。为实现额定数据速率,

尤其是支持50 Hz和60 Hz抑制的速率,应使用16 MHz时钟。

主时钟的来源通过设置ADC模式寄存器的CLOCKSEL位(位[3:2])来选择,如表18所示。AD7175-2上电和复位时默认

使用内部振荡器工作。可以利用SINC3_MAPx位,微调低

输出数据速率时的输出数据速率和滤波器陷波频率。更多

信息参见“Sinc3滤波器”部分。

内部振荡器

内部振荡器工作频率为16 MHz,可以用作ADC主时钟。它

是AD7175-2的默认时钟源,额定精度为±2.5%。

有一个选项允许内部时钟振荡器通过XTAL2/CLKIO引脚输

出。时钟输出被驱动到IOVDD逻辑电平。由于输出驱动器

外部晶振电路可能对SCLK边沿敏感,具体情况取决于

SCLK频率、IOVDD电压、晶振电路布局和所用的晶振。

晶振启动时,SLCK边沿引起的任何扰动都可能会在晶振输

入端引起双边沿,造成无效转换,直至晶振电压达到足够

高的电平,使得SCLK边沿的任何干扰都不足以引起双时钟。

确保晶振电路启动后已达到足够高的电平,再施加SCLK,可以避免双时钟问题。

考虑到晶振电路的性质,建议在要求条件下,利用最终

PCB布局和晶振对电路进行经验测试,以确保它能正常

工作。

外部时钟

AD7175-2也可以使用外部提供的时钟。在使用外部时钟的

系统中,外部时钟连接到XTAL2/CLKIO引脚。这种配置中,

XTAL2/CLKIO引脚接受外部提供的时钟,并将其路由至调

制器。此时钟输入的逻辑电平由施加于IOVDD引脚的电压

定义。

AD7175-2

会产生干扰,使用此选项可能影响AD7175-2的直流性能。

性能受影响的程度取决于IOVDD电压。IOVDD电压越

高,则驱动器的逻辑输出摆幅越宽,因而性能受到的影响

越大。如果IOSTRENGTH位设置为较高的IOVDD电平,

则影响更严重(更多信息参见表28)。

外部晶振

如果需要更高精度、更低抖动的时钟源,AD7175-2可以使

用外部晶振来产生主时钟。晶振连接到XTAL1和XTAL2/ CLKIO引脚。建议使用的晶振之一是Epson-Toyocom的16 MHz、10 ppm、9 pF晶振FA-20H,它采用表贴封装。如图56所示,

在连接晶振的走线到XTAL1和XTAL2/CLKIO引脚之间插入

两个电容。利用这些电容可以调谐电路。应将这些电容连

接到DGND引脚。这些电容的值取决于晶振与XTAL1和XTAL2/CLKIO引脚之间的走线连接的长度和容值。因此,

印刷电路板(PCB)布局和采用的晶振不同,这些电容的值

也不同。

图57. 数字滤波器功能框图

图58. Sinc5 + Sinc1滤波器在50 SPS ODR时的响应

tSETTLE = 3/输出数据速率

图59. Sinc3滤波器响应

4:0]FILTCONx[1f

RateDataOutput MOD

×=

32

SINC1SINC5

SINC3

50Hz AND 60HzPOSTFILTER

1246

8-05

8

0

–1200 15010050

FIL

TE

R G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (Hz)

–100

–80

–60

–40

–20

1246

8-05

9

0

–1200 15010050

FIL

TE

R G

AIN

(dB

)

FREQUENCY (Hz)

–100

–80

–60

–40

–20

–110

–90

–70

–50

–30

–10

1246

8-06

0

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数字滤波器AD7175-2有三个灵活的滤波器选项,支持对噪声、建立时

间和抑制性能进行优化:

• Sinc5 + sinc1滤波器

• Sinc3滤波器

• 增强型50 Hz和60 Hz抑制滤波器

滤波器和输出数据速率是通过所选设置的滤波器配置寄存

器的相应位来配置。每个通道可以使用不同的设置,因而

可以使用不同的滤波器和输出数据速率。更多信息参见

“寄存器详解”部分。

SINC5 + SINC1滤波器

Sinc5 + Sinc1滤波器主要用于多路复用应用,在10 kSPS和更低的输出数据速率时,可实现单周期建立。Sinc5模块输

出固定在250 kSPS的最大速率,Sinc1模块的输出数据速率可

变,从而控制最终ADC输出数据速率。图58显示Sinc5 + Sinc1滤波器在50 SPS输出数据速率时的频域响应。Sinc5 + Sinc1滤波器随频率的滚降速度很慢,陷波频率很窄。

表19和表20列出了Sinc5 + Sinc1滤波器的输出数据速率以及

相应的建立时间和均方根噪声。

图59所示为Sinc3滤波器的频域滤波器响应。Sinc3滤波器具

有良好的随频率滚降性能,并具有宽陷波频率,可实现良

好的陷波频率抑制。

其中:

fMOD为调制器速率(MCLK/2);对于16 MHz MCLK,它等于

8 MHz。FILTCONx[14:0]是滤波器配置寄存器的内容,不包括MSB。

例如,通过将 FILTCONx[14:0]位设置为 5000以使能

SINC3_MAPx,可以实现50 SPS的输出数据速率。

SINC3滤波器

Sinc3滤波器在较低速率时可实现最佳单通道噪声性能,因

此最适合单通道应用。Sinc3滤波器的建立时间始终等于

表21和表22列出了Sinc3滤波器的输出数据速率以及相应的

建立时间和均方根噪声。通过设置滤波器配置寄存器的

SINC3_MAPx位,可以精密调整Sinc3滤波器的输出数据速

率。如果此位置1,滤波器寄存器的映射将变为直接对

Sinc3滤波器的抽取率进行编程。所有其他选项均无效。单

通道的数据速率可通过下式计算:

AD7175-2

图60. 无单周期建立的阶跃输入

图61. 带单周期建立的阶跃输入

表19. 使用Sinc5 + Sinc1滤波器时(禁用输入缓冲器)的输出数据速率、建立时间和噪声

默认输出数据速率(SPS);SING_CYC = 0且单通道使能1

输出数据速率(SPS/通道);SING_CYC = 1或使能多个通道1

建立时间1陷波频率(Hz)

噪声(µV rms)

采用5 V基准电压时的有效分辨率(位)

噪声(µV p-p)2

采用5 V基准电压时的峰峰值分辨率(位)

250,000 50,000 20 µs 250,000 8.7 20.1 65 17.2 125,000 41,667 24 µs 125,000 7.2 20.4 60 17.3 62,500 31,250 32 µs 62,500 5.5 20.8 43 17.8 50,000 27,778 36 µs 50,000 5 20.9 41 17.9 31,250 20,833 48 µs 31,250 4 21.3 32 18.3 25,000 17,857 56 µs 25,000 3.6 21.4 29 18.4 15,625 12,500 80 µs 15,625 2.9 21.7 22 18.8 10,000 10,000 100 µs 11,905 2.5 21.9 18.3 19.1 5000 5000 200 µs 5435 1.7 22.5 12 19.7 2500 2500 400 µs 2604 1.2 23.0 8.2 20.2 1000 1000 1.0 ms 1016 0.77 23.6 5.2 20.9 500 500.0 2.0 ms 504 0.57 24 3.2 21.6 397.5 397.5 2.516 ms 400.00 0.5 24 3 21.7 200 200.0 5.0 ms 200.64 0.36 24 2 22.3 100 100 10 ms 100.16 0.25 24 1.3 22.9 59.92 59.92 16.67 ms 59.98 0.19 24 1.1 23.1 49.96 49.96 20.016 ms 50.00 0.18 24 0.95 23.3 20 20.00 50.0 ms 20.01 0.11 24 0.6 24 16.66 16.66 60.02 ms 16.66 0.1 24 0.45 24 10 10.00 100 ms 10.00 0.08 24 0.4 24 5 5.00 200 ms 5.00 0.07 24 0.34 24

1/ODR

ANALOGINPUT

FULLYSETTLED

ADCOUTPUT

1246

8-06

1

tSETTLE

ANALOGINPUT

FULLYSETTLED

ADCOUTPUT

1246

8-06

2

Rev. A | Page 30 of 60

单周期建立

AD7175-2可以配置如下:将ADC模式寄存器的SING_CYC位设置为1,以便仅输出完全建立的数据,从而将ADC有效置于单周期建立模式。此模式将输出数据速率降至与选

定输出数据速率的ADC建立时间相等的水平,从而实现单

周期建立。Sinc5 + Sinc1滤波器在10 kSPS及更低的输出数据

速率时,此位不起作用。

图60显示了禁用此模式且选择Sinc3滤波器时模拟输入上的

阶跃。阶跃变化后,为使输出达到最终稳定值,模拟输入

至少需要三个周期。

图61显示了单周期建立使能时模拟输入上的相同阶跃。为

使输出完全建立,模拟输入至少需要一个周期。输出数据

速率(如RDY信号所示)现在降为与选定输出数据速率的建

立时间相当的水平。

1 建立时间舍入到最接近的微秒数。这反映在输出数据速率和通道开关速率中。通道开关速率 = 1 ÷ 建立时间。2 1000个采样。

AD7175-2

表20. 使用Sinc5 + Sinc1滤波器时(使能输入缓冲器)的输出数据速率、建立时间和噪声

默认输出数据速率(SPS);SING_CYC = 0且单通道使能1

输出数据速率(SPS/通道);SING_CYC = 1或使能多个通道1 建立时间1

陷波频率(Hz)

噪声(µV rms)

采用5 V基准电压时的有效分辨率(位)

噪声(µV p-p)2

采用5 V基准电压时的峰峰值分辨率(位)

250,000 50,000 20 µs 250,000 9.8 20 85 16.8 125,000 41,667 24 µs 125,000 8.4 20.2 66 17.2 62,500 31,250 32 µs 62,500 6.4 20.6 55 17.5 50,000 27,778 36 µs 50,000 5.9 20.7 49 17.6 31,250 20,833 48 µs 31,250 4.8 21 39 18.0 25,000 17,857 56 µs 25,000 4.3 21.1 33 18.2 15,625 12,500 80 µs 15,625 3.4 21.5 26 18.6 10,000 10,000 100 µs 11,905 3 21.7 23 18.7 5000 5000 200 µs 5435 2.1 22.2 16 19.3 2500 2500 400 µs 2604 1.5 22.7 10 19.9 1000 1000 1.0 ms 1016 0.92 23.4 5.7 20.7 500 500.0 2.0 ms 504 0.68 23.8 3.9 21.3 397.5 397.5 2.516 ms 400.00 0.6 24 3.7 21.4 200 200.0 5.0 ms 200.64 0.43 24 2.2 22.1 100 100 10 ms 100.16 0.32 24 1.7 22.5 59.92 59.92 16.67 ms 59.98 0.23 24 1.2 23 49.96 49.96 20.016 ms 50.00 0.2 24 1 23.3 20 20.00 50.0 ms 20.01 0.14 24 0.75 23.7 16.66 16.66 60.02 ms 16.66 0.13 24 0.66 23.9 10 10.00 100 ms 10.00 0.1 24 0.47 24 5 5.00 200 ms 5.00 0.07 24 0.32 24

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1 建立时间舍入到最接近的微秒数。这反映在输出数据速率和通道开关速率中。通道开关速率 = 1 ÷ 建立时间。2 1000个采样。

AD7175-2

表21. 使用Sinc3滤波器时(禁用输入缓冲器)的输出数据速率、建立时间和噪声

250,000 83,333 12 µs 250,000 210 15.5 1600 12.6 125,000 41,667 24 µs 125,000 28 18.4 200 15.6 62,500 20,833 48 µs 62,500 5.2 20.9 40 17.9 50,000 16,667 60 µs 50,000 4.2 21.2 34 18.2 31,250 10,417 96 µs 31,250 3.2 21.6 26 18.6 25,000 8333 120 µs 25,000 2.9 21.7 23 18.7 15,625 5208 192 µs 15,625 2.2 22.1 17 19.2 10,000 3333 300 µs 10,000 1.8 22.4 14 19.4 5000 1667 6 µs 5000 1.3 22.9 9.5 20 2500 833 1.2 ms 2500 0.91 23.4 6 20.7 1000 333.3 3 ms 1000 0.56 24 3.9 21.3 500 166.7 6 ms 500 0.44 24 2.5 21.9 400 133.3 7.5 ms 400 0.4 24 2.3 22.1 200 66.7 15 ms 200 0.25 24 1.4 22.8 100 33.33 30 ms 100 0.2 24 1 23.3 60 19.99 50.02 ms 59.98 0.13 24 0.8 23.6 50 16.67 60 ms 50 0.13 24 0.7 23.8 20 6.67 150 ms 20 0.08 24 0.42 24 16.67 5.56 180 ms 16.67 0.07 24 0.37 24 10 3.33 300 ms 10 0.06 24 0.28 24 5 1.67 600 ms 5 0.05 24 0.21 24

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默认输出数据速率(SPS);SING_CYC = 0且单通道使能1

输出数据速率(SPS/通道);SING_CYC = 1或使能多个通道1 建立时间1

陷波频率(Hz)

噪声(µV rms)

采用5 V基准电压时的有效分辨率(位)

噪声(µV p-p)2

采用5 V基准电压时的峰峰值分辨率(位)

1 建立时间舍入到最接近的微秒数。这反映在输出数据速率和通道开关速率中。通道开关速率 = 1 ÷ 建立时间。2 1000个采样。

AD7175-2

表22. 使用Sinc3滤波器时(使能输入缓冲器)的输出数据速率、建立时间和噪声

默认输出数据速率(SPS);SING_CYC = 0且单通道使能1

输出数据速率(SPS/通道);SING_CYC = 1或使能多个通道1 建立时间1

陷波频率(Hz)

噪声(µV rms)

采用5 V基准电压时的有效分辨率(位)

噪声(µV p-p)2

采用5 V基准电压时的峰峰值分辨率(位)

250,000 83,333 12 µs 250,000 210 15.5 1600 12.6 125,000 41,667 24 µs 125,000 28 18.4 210 15.5 62,500 20,833 48 µs 62,500 5.8 20.7 48 17.7 50,000 16,667 60 µs 50,000 4.9 21 41 17.9 31,250 10,417 96 µs 31,250 3.8 21.3 30 18.3 25,000 8333 120 µs 25,000 3.4 21.5 26 18.6 15,625 5208 192 µs 15,625 2.6 21.9 18 19.1 10,000 3333 300 µs 10,000 2.1 22.2 16 19.3 5000 1667 6 µs 5000 1.5 22.7 11 19.8 2500 833 1.2 ms 2500 1.1 23.1 7 20.4 1000 333.3 3 ms 1000 0.71 23.7 4.5 21.1 500 166.7 6 ms 500 0.52 24 3 21.7 400 133.3 7.5 ms 400 0.41 24 2.7 21.8 200 66.7 15 ms 200 0.32 24 1.8 22.4 100 33.33 30 ms 100 0.2 24 1.2 23 60 19.99 50.02ms 59.98 0.17 24 1.1 23.1 50 16.67 60 ms 50 0.15 24 0.83 23.5 20 6.67 150 ms 20 0.13 24 0.61 24 16.67 5.56 180 ms 16.67 0.12 24 0.6 24 10 3.33 300 ms 10 0.1 24 0.55 24 5 1.67 600 ms 5 0.08 24 0.35 24

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1 建立时间舍入到最接近的微秒数。这反映在输出数据速率和通道开关速率中。通道开关速率 = 1 ÷ 建立时间。2 1000个采样。

AD7175-2

表23. 输出数据速率、噪声、建立时间和抑制——使用增强型滤波器

输出数据速率(SPS)建立时间(ms)

50 Hz ± 1 Hz和60 Hz ± 1 Hz同时抑制(dB)1

噪声(µV rms) 峰峰值分辨率(位) 注释

输入缓冲器禁用 27.27 36.67 47 0.22 22.7 参见图62和图6525 40.0 62 0.2 22.9 参见图63和图6620 50.0 85 0.2 22.9 参见图64和图6716.667 60.0 90 0.17 23 参见图68和图69

输入缓冲器使能 27.27 36.67 47 0.22 22.7 参见图62和图6525 40.0 62 0.22 22.7 参见图63和图6620 50.0 85 0.21 22.8 参见图64和图6716.667 60.0 90 0.21 22.8 参见图68和图69

Rev. A | Page 34 of 60

1 主时钟 = 16.00 MHz。

AD7175-2

增强型50 HZ和60 HZ抑制滤波器

增强型滤波器旨在提供50 Hz和60 Hz同时抑制,并且允许用

户用建立时间交换抑制性能。这些滤波器可以最高27.27 SPS的速率工作,或者可以抑制最高90 dB的50 Hz ± 1 Hz和60 Hz ± 1 Hz干扰。这些滤波器是通过对Sinc5 + Sinc1滤波器输出

进行后滤波实现的。因此,使用增强型滤波器时,为了实

现额定建立时间和噪声性能,必须选择Sinc5 + Sinc1滤波器。

表23显示了输出数据速率及相应的建立时间、抑制性能和

均方根噪声。图62至图69显示了增强型滤波器的频域响应。

图62. 27.27 SPS ODR、36.67 ms建立时间

图63. 25 SPS ODR、40 ms建立时间

图64. 20 SPS ODR、50 ms建立时间

AD7175-2

图65. 27.27 SPS ODR、36.67 ms建立时间

图66. 25 SPS ODR、40 ms建立时间

图67. 20 SPS ODR、50 ms建立时间

0

–1000 600

FIL

TE

R G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (Hz)

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

100 200 300 400 500

1246

8-06

3

0

–1000

FIL

TE

R G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (Hz)

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

600100 200 300 400 500

1246

8-06

5

0

–1000 600

FIL

TE

R G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (Hz)

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

100 200 300 400 500

1246

8-06

7

0

–10040 70

FIL

TE

R G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (Hz)

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

45 50 55 60 65

1246

8-06

4

0

–10040 70

FIL

TE

R G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (Hz)

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

45 50 55 60 65

1246

8-06

6

0

–10040 70

FIL

TE

R G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (Hz)

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

45 50 55 60 65

1246

8-06

8

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图68. 16.667 SPS ODR、60 ms建立时间

图69. 16.667 SPS ODR、60 ms建立时间

0

–1000 600

FIL

TE

R G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (Hz)

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

100 200 300 400 500

1246

8-06

9

0

–10040 70

FIL

TE

R G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (Hz)

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

45 50 55 60 65

1246

8-07

0

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AD7175-2

图70. 连续转换模式

DIN

SCLK

DOUT/RDY

CS

0x44 0x44

DATA DATA

1246

8-07

1

AD7175-2

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工作模式AD7175-2有多种工作模式,通过ADC模式寄存器和接口模

式寄存器可以设置工作模式(参见表27和表28)。这些模式

列示如下,下文将介绍各种模式:

• 连续转换模式

• 连续读取模式

• 单次转换模式

• 待机模式

• 掉电模式

• 校准模式(三种)

连续转换模式

连续转换模式是上电后的默认转换模式。AD7175-2连续进

行转换,每次完成转换后,状态寄存器中的RDY位变为低

电平。如果CS为低电平,则完成一次转换时,RDY输出也

会变为低电平。若要读取转换结果,用户需要写入通信寄

存器,指示下一操作为读取数据寄存器。从数据寄存器中

读取数据字后,DOUT/RDY引脚变为高电平。如需要,用

户可以多次读取该寄存器。但用户必须确保在下一次转换

完成前,不访问数据寄存器;否则,新的转换结果将丢失。

如果使能了多个通道,ADC将自动遍历各使能通道,在每

个通道上执行一次转换。所有通道均转换完毕后,又从第

一个通道开始。使能的通道按从低到高的顺序转换。一旦

获得转换结果,就会立即更新数据寄存器。每次获得转换

结果时,RDY输出就会变为低电平。然后,用户可以读取

转换结果,同时ADC转换下一个使能通道。

如果接口模式寄存器中的DATA_STAT位设置为1,则每次

读取数据寄存器时,状态寄存器的内容将与转换数据一同

输出。状态寄存器指示对应的转换通道。

图71. 连续读取模式

DIN

SCLK

DOUT/RDY

CS

0x02

DATA DATA DATA

0x0080

1246

8-07

2

Rev. A | Page 38 of 60

连续读取模式

在连续读取模式下,读取ADC数据之前不需要写入通信寄

存器,只需在RDY变为低电平(表示转换结束)后提供所需

数量的SCLK。读取转换结果后,RDY返回到高电平,直到

下一转换结果可用为止。这种模式下,数据只能被读取一

次,而且用户必须确保在下一转换完成前读取数据字。如

果在下一转换完成之前,用户尚未读取转换结果,或者为

AD7175-2提供的串行时钟数不足以完成对数据字的读取,

则在下一转换完成之前不久,串行输出寄存器将复位,新

转换结果将置于输出串行寄存器中。要使用连续读取模式,

ADC必须配置为连续转换模式。

要 使 能 连 续 读 取 模 式 , 应 将 接 口 模 式 寄 存 器 的

CONTREAD位设置为1。此位设置为1时,唯一可能的串行

接口操作是读取数据寄存器。要退出连续读取模式,应在

RDY输出为低电平时发出一个伪读取ADC数据寄存器命令

(0x44),或者应用软件复位,即在CS = 0且DIN = 1时提供64个SCLK,从而复位ADC及所有寄存器内容。接口被置于

连续读取模式后只能识别这些命令。在连续读取模式下,

在有指令写入器件前,DIN应保持低电平。

使能多个ADC通道时,各通道轮流输出;如果接口模式寄

存器的DATA_STAT置1,数据将为附加状态位。状态寄存

器指示对应的转换通道。

AD7175-2

图72. 单次转换模式

DIN

SCLK

DOUT/RDY

CS

0x01 0x44

DATA

0x8010

1246

8-07

3

Rev. A | Page 39 of 60

单次转换模式

在单次转换模式下,AD7175-2执行一次转换,完成转换后

即被置于待机模式。RDY输出变为低电平表示转换完成。

从数据寄存器中读取数据字后,DOUT/RDY引脚变为高电

平。如果需要,即使DOUT/RDY引脚已变为高电平,也可

以多次读取数据寄存器。

如果使能了多个通道,ADC将自动遍历各使能通道,并在

各通道上执行转换。开始转换后,DOUT/RDY引脚变为高

电平并保持该状态,直到获得有效转换结果且CS变为低电

平。一旦获得转换结果,RDY输出便会变为低电平。然

后,ADC选择下一个通道并开始转换。在执行下一转换过

程中,用户可以读取当前的转换结果。下一转换完成后,

数据寄存器便会更新;因此,用户读取转换结果的时间有

限。ADC在各选择通道上均完成一次转换后,便会返回待

机模式。

如果接口模式寄存器中的DATA_STAT位设置为1,则每次

读取数据寄存器时,状态寄存器的内容将与转换数据一同

输出。状态寄存器的两个LSB表示对应的转换通道。

AD7175-2

2400000x0

800000x0(275.0 23 ××

−−×

×=

Gain)Offset

V

VData

REF

IN

800000x0400000x0

800000x0 +×

−−×

×=

GainOffset

V

VData

REF

IN )(20.75 23

Rev. A | Page 40 of 60

待机和掉电模式

在待机模式下,大部分模块被关断。LDO仍然有效,因此

寄存器保持其内容不变。内部基准电压源若使能则仍然有

效,晶振若被选择则仍然有效。要在待机模式下关断基准

电压源,应将ADC模式寄存器的REF_EN位设置为0。要在

待机模式下关断时钟,应将ADC模式寄存器的CLOCKSEL位设置为00(内部振荡器)。

在掉电模式下,所有模块均被关断,包括LDO。所有寄存

器丧失其内容,GPIO输出被置于三态。要防止意外进入掉

电模式,必须首先将ADC置于待机模式。退出掉电模式需

要在CS = 0且DIN = 1时提供64个SCLK,即执行串行接口复

位。发出后续串行接口命令以允许LDO上电之前,建议延

迟500 µs。

图19显示了退出待机模式(REF_EN先设为0再设为1)和退出

掉电模式后的内部基准电压建立时间。

校准

AD7175-2支持执行两点校准来消除任何失调和增益误差。

它提供三种校准模式,可用来在每种设置基础上消除失调

和增益误差:

• 内部零电平校准模式

• 系统零电平校准模式

• 系统满量程校准模式

没有内部满量程校准模式,因为该校准已于生产时在工厂

进行。

校准期间只能有一个通道有效。每次转换完成后,ADC转换结果需利用ADC校准寄存器进行调整,然后写入数据寄

存器。

失调寄存器的默认值是0x800000,增益寄存器的标称值是

0x555555。ADC增益的校准范围是0.4 x VREF至1.05 x VREF。

计算使用下面的公式。在单极性模式下,理想关系(即不考

虑ADC增益误差和失调误差)如下:

为启动校准,应将适当的值写入ADC模式寄存器的MODE位。启动校准后,DOUT/RDY引脚和状态寄存器的RDY位变为高电平。校准完成时,相应失调或增益寄存器的内容

会更新,状态寄存器的RDY位复位,RDY输出引脚返回到

低电平(如果CS为低电平),并且AD7175-2返回待机模式。

内部失调校准期间,所选正模拟输入引脚断开,调制器的

两个输入均内部连接到所选的负模拟输入引脚。因此,必

须确保所选负模拟输入引脚上的电压不超过允许的限值,

并且没有过大的噪声和干扰。

然而,系统校准要求在启动校准模式之前,将系统零电平

(失调)和系统满量程(增益)电压施加于ADC引脚,这样可

以消除ADC的外部误差。

从操作上来看,校准就像另一次ADC转换。如果需要,失

调校准必须总是在满量程校准之前执行。对系统软件进行

设置,以监视状态寄存器的RDY位或RDY输出引脚,进而

通过一个轮询序列或中断驱动的例行程序确定校准何时结

束。所有校准所需的时间等于选定滤波器的建立时间加上

要完成的输出数据速率。

内部失调校准、系统零电平校准和系统满量程校准可以在

任何输出数据速率下执行。使用较低的输出数据速率可以

获得更高的校准精度,并且对所有输出数据速率都是精确

的。如果一个通道的基准电压源发生改变,则该通道需要

重新校准失调。

失调误差典型值为±40 µV,失调校准将失调误差降至噪声水

平。增益误差在环境温度下经过出厂校准。校准之后,增

益误差典型值为FSR的±35 ppm。

用户可以访问AD7175-2的片内校准寄存器,通过微处理器

读取器件的校准系数,以及写入自己的校准系数。读写失

调和增益寄存器可以在内部或自校准以外的任意时间执行。

在双极性模式下,理想关系(即不考虑ADC增益误差和失

调误差)如下:

AD7175-2

x8 + x2 + x + 1

图73. 使能CRC的SPI写处理

图74. 使能CRC的SPI读处理

8-BIT COMMAND 8-BIT CRCUP TO 24-BIT INPUT

CS DATA CRC

CS

DIN

SCLK

1246

8-07

4

8-BIT COMMAND 8-BIT CRCUP TO 32-BIT INPUT

CMD

DATA CRC

CS

DIN

SCLK

DOUT/RDY

1246

8-07

5

Rev. A | Page 41 of 60

数字接口AD7175-2的可编程功能通过SPI串行接口控制。AD7175-2的串行接口包含四个信号:CS、DIN、SCLK、DOUT/ RDY。DIN输入用于将数据传输至片内寄存器中,DOUT输出则用于从片内寄存器中获取数据。SCLK是器件的串行

时钟输入,所有数据传输(无论是DIN输入上还是DOUT输出上)均与SCLK信号相关。

DOUT/RDY引脚也可用作数据就绪信号;当数据寄存器中

有新数据字可用时,如果CS为低电平,则该输出变为低电

平。对数据寄存器的读操作完成时,RDY输出复位为高电

平。数据寄存器更新之前,RDY输出也会变为高电平,以

提示此时不应读取器件,确保寄存器正在更新时不会发生

数据读取操作。当RDY输出即将变为低电平时,务必小

心,避免从数据寄存器读取数据。确保无数据读取操作的

最佳方法是始终监控RDY输出;当RDY输出变为低电平

时,立即开始读取数据寄存器;确保SCLK速率足够高,以

便读取操作能在下一个转换结果之前完成。CS用来选择器

件。在多个器件与串行总线相连的系统中,它可以用于对

AD7175-2进行解码。

图2和图3显示了与AD7175-2进行接口的时序图,其中CS用于解码该器件。图2显示对AD7175-2执行读操作的时序,

图3显示对AD7175-2执行写操作的时序。即使在第一次读

操作之后RDY输出返回到高电平,也可以多次读取数据寄

存器。不过,必须确保在下一输出更新发生之前,这些读

操作已完成。连续读取模式下,只能从数据寄存器读取

一次。

将CS与低电平相连时,串行接口可以在三线模式下工作。

这种情况下, SCLK、DIN和DOUT/RDY引脚用于与

AD7175-2通信。转换是否结束也可以利用状态寄存器的

RDY位来监视。

在CS = 0且DIN = 1时,写入64个SCLK可以复位AD7175-2。复位使接口返回到期待对通信寄存器执行写操作的状态。

该操作会将所有寄存器的内容复位到其上电值。复位后,

用户应等待500 µs再访问串行接口。

校验和保护

AD7175-2具有校验和模式,可用来提高接口的鲁棒性。使

用校验和可确保仅将有效数据写入寄存器,并且可以对从

寄存器读取的数据进行验证。如果寄存器写入期间发生错

误,状态寄存器的CRC_ERROR位将置1。然而,为确保寄

存器写入成功,应回读该寄存器并验证校验和。

连续读取模式有效时,如果使能校验和保护,则每次数据

传输前存在暗含的读取数据命令0x44,计算校验和值时必

须予以考虑。该暗含的读取数据命令可确保即使ADC数据

等于0x000000,校验和值也不是零。

读操作期间,用户可以选择此多项式或更简单的XOR函数。与基于多项式的校验和相比,主机处理器处理XOR函数所需的时间更少。接口模式寄存器的CRC_EN位用于使

能和禁用校验和,并允许用户选择多项式或简单的XOR校验。

校验和附加于每次读和写处理的末尾。写处理的校验和利

用8位命令字和8至24位数据计算。读处理的校验和利用命

令字和8至32位数据输出计算。图73和图74分别显示了SPI读和写处理。

写操作期间的CRC校验和计算始终使用下列多项式:

AD7175-2

x8 + x2 + x + 1

初始值 011001010100001100100001

01100101010000110010000100000000 左移8位

x8 + x2 + x + 1 = 100000111 多项式

100100100000110010000100000000 XOR结果

100000111 多项式

100011000110010000100000000 XOR结果

100000111 多项式

11111110010000100000000 XOR结果

100000111 多项式值

1111101110000100000000 XOR结果

100000111 多项式值

111100000000100000000 XOR结果

100000111 多项式值

11100111000100000000 XOR结果

100000111 多项式值

1100100100100000000 XOR结果

100000111 多项式值

100101010100000000 XOR结果

100000111 多项式值

101101100000000 XOR结果

100000111 多项式值

1101011000000 XOR结果

100000111 多项式值

101010110000 XOR结果

100000111 多项式值

1010001000 XOR结果

100000111 多项式值

10000110 校验和 = 0x86

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要生成校验和,需将数据左移8位,产生一个后8位为逻辑

0的数值。对齐多项式,使其MSB与该数据最左侧的逻辑1

多项式CRC计算示例—24位字:0x654321(8命令位和16位数据)下例使用基于多项式的校验和生成8位校验和:

CRC计算多项式

校验和为8位宽,利用以下多项式产生:

对齐。对该数据施加一个异或(XOR)函数,以产生一个更

短的新数。再次对齐多项式,使其MSB与新结果最左侧的

逻辑1对齐,重复上述步骤。最后,原始数据将减少至小

于多项式的值。此值即是8位校验和。

AD7175-2

01100101 0x65

01000011 0x43

00100110 XOR结果

00100001 0x21

00000111 CRC

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XOR计算

校验和为8位宽,产生方法如下:将数据拆分为字节,然后对这些字节执行XOR运算。

XOR计算示例—24位字:0x654321(8命令位和16位数据)使用上例,分为三个字节:0x65、0x43和0x21

AD7175-2

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集成功能AD7175-2集成了多个功能以改善其在多种应用中的作用,

并且可在安全敏感的应用中用于诊断。

通用I/OAD7175-2有两个通用数字输入/输出引脚:GPIO0和GPIO1。这些引脚通过GPIOCON寄存器中的IP_EN0/IP_EN1位或

OP_EN0/OP_EN1位使能。当GPIO0或GPIO1引脚被使能为

输入时,引脚的逻辑电平分别包含在GP_DATA0和GP_DATA1位中。当GPIO0或GPIO1引脚被使能为输出时,GP_DATA0或GP_DATA1位决定引脚的逻辑电平输出。这些引脚的逻

辑电平以AVDD1和AVSS为基准,因此,输出幅度为5 V。

SYNC/ERROR引脚也可以用作通用输出。当GPIOCON寄

存器的ERR_EN位设置为11时,SYNC/ERROR引脚用作通

用输出。这种配置下,GPIOCON寄存器的ERR_DAT位决

定引脚的逻辑电平输出。引脚的逻辑电平以IOVDD和

DGND为基准。

设置为通用输出时,GPIO和SYNC/ERROR引脚均有一个有

源上拉电阻。

外部多路复用器控制

当使用外部多路复用器来提高通道数时,多路复用器逻辑引

脚可以通过AD7175-2 GPIOx引脚进行控制。利用MUX_IO位,

GPIOx时序通过ADC控制;因此,通道变化与ADC同步,

无需外部同步。

延迟

在AD7175-2开始采样之前,可以插入一个可编程延迟时间。

该延迟用于使外部放大器或多路复用器稳定下来,此外还

可以降低外部放大器或多路复用器的性能要求。利用ADC模式寄存器的delay位(寄存器0x01的位[10:8]),可以设置从

0 µs到1 ms的8个延迟时间。

如果选择大于0 µs的延迟时间,并且ADC模式寄存器的HIDE_ DELAY位设为0,则转换时间会增加该延迟时间,无论旋

转何种输出数据速率。

使用sinc5 + sinc1滤波器时,可以隐藏该延迟,使得输出数

据速率与延迟未使能时的输出数据速率相同。如果

HIDE_DELAY位设为1,并且选定的延迟小于转换时间的

一半,则可以通过减少数字滤波器执行的均值操作次数来

吸收该延迟,使得转换时间不变,但这会影响噪声性能。

对噪声性能的影响取决于延迟时间与转换时间的关系。对

于10 kSPS以下的输出数据速率,可以吸收延迟时间,但以

下四种速率不能吸收任何延迟:397.5 SPS、59.92 SPS、49.96 SPS和16.66 SPS。

16位/24位转换

AD7175-2默认产生24位转换结果。然而,转换结果的宽度

可以减少至16位。将接口模式寄存器的WL16位设置为1,可将所有数据转换舍入到16位。此位清0时,数据转换的

宽度为24位。

DOUT_RESET串行接口使用共享的DOUT/RDY引脚。默认情况下,此引

脚输出RDY信号。数据读取期间,此引脚输出所读取寄存

器的数据。读取完成后,经过很短的固定时间(t7),该引脚

重新输出RDY信号。然而,该时间对于某些微控制器而言

可能过短。将接口模式寄存器中的DOUT_RESET位设为1时,

可以将该时间延长到CS引脚变为高电平为止。这意味着,

CS必须以帧传输方式执行每个读操作并完成串行接口处理。

同步正常同步

当GPIOCON寄存器的SYNC_EN位设置为1时,SYNC/ ERROR引脚用作同步输入。利用SYNC输入,用户可以复

位调制器和数字滤波器,而不会影响器件的任何设置条件。

这样,用户就可以从已知点,即SYNC输入的上升沿开始

采集模拟输入的样本。为确保同步发生,SYNC输入必须

保持低电平至少一个主时钟周期。

如果多个AD7175-2器件利用一个公共主时钟工作,则可以

让这些器件同步,使其模拟输入被同步采样。该同步一般

在各AD7175-2已执行自身的校准或已将校准系数载入其校

准寄存器之后完成。SYNC输入的下降沿使数字滤波器和

模拟调制器复位,并将AD7175-2置于一致的已知状态。在

SYNC输入为低电平期间,AD7175-2保持该已知状态。在

SYNC输入上升沿,调制器和滤波器离开复位状态;在下

一主时钟沿,器件再次开始采集输入样本。

AD7175-2

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器件在SYNC输入由低到高跃迁之后的主时钟下降沿离开

复位状态。因此,当同步多个器件时,在主时钟上升沿使

SYNC输入变为高电平,确保所有器件均在主时钟下降沿

被释放。如果SYNC输入没有在充足的时间内变为高电平,

则器件之间可能相差一个主时钟周期,即对于不同器件,

获得转换结果的时刻最多相差一个主时钟周期。

在普通同步模式下,对于单一通道,SYNC输入也可用作

启动转换命令。这种模式下,SYNC输入的上升沿启动转

换,RDY输出的下降沿指示转换已完成。每次数据寄存器

更新时,必须预留滤波器的建立时间。转换完成后,应拉

低SYNC输入,为下一个转换开始信号做好准备。

交替同步

在交替同步模式下,当AD7175-2的多个通道使能时,

SYNC输入用作启动转换命令。将接口模式寄存器的

ALT_SYNC位设置为1,可以使能交替同步方案。当SYNC输入变为低电平时,ADC完成对当前通道的转换,按顺序

选择下一个通道,然后等到SYNC输入变为高电平时开始

转换。当前通道的转换完成时,RDY输出变为低电平,数

据寄存器更新为对应的转换结果。

因此,SYNC输入不会干扰当前选定通道的采样,但允许

用户控制下一个通道开始转换的时刻。

交替同步模式只能在使能多个通道时使用。仅使能一个通

道时不建议使用这种模式。

错误标志

状态寄存器包含三个错误位——ADC_ERROR、CRC_ERROR和REG_ERROR,分别指示ADC转换错误、CRC校验错误

和寄存器改变引起的错误。此外,ERROR输出可以指示已

发生错误。

ADC_ERROR状态寄存器的ADC_ERROR位指示转换过程中发生的所有

错误。当ADC输出超量程或欠量程结果时,该标志位置1。发

生过压或欠压时,ADC也会输出全0或全1。此标志仅在过

压或欠压消失时复位。读取数据寄存器不会使其复位。

CRC_ERROR如果一个写操作相关的CRC值与所发送的信息不一致,

CRC_ERROR标志位即置1。一旦明确读取状态寄存器,该

标志就会复位。

REG_ERRORRE_ERROR标志位与接口模式寄存器的REG_CHECK位一

起使用。当REG_CHECK位置1时,AD7175-2监视片内寄

存器的值。若有一位改变,REG_ERROR位就会置1。因此,

为了写入片内寄存器,应将REG_CHECK置0。更新寄存器

后,就可以将REG_CHECK位置1。AD7175-2计算片内寄

存器的校验和。若有一个寄存器值发生改变,REG_ERROR位就会置1。发现错误后,必须将REG_CHECK位清0才能

清除状态寄存器的REG_ERROR位。寄存器校验功能不监

视数据寄存器、状态寄存器和接口模式寄存器。

ERROR输入/输出

当GPIOCON寄存器的SYNC_EN位设置为0时,SYNC/ ERROR引脚用作错误输入/输出引脚或通用输出引脚。

GPIOCON寄存器的ERR_EN位决定该引脚的功能。

ERR_EN设置为10时,SYNC/ERROR引脚用作开漏错误输

出ERROR。状态寄存器的三个错误位 (ADC_ERROR、CRC_ERROR和REG_ERROR)经过“或”运算并反转后映射到

ERROR输出。因此,ERROR输出指示已发生错误。要确定

错误来源,必须读取状态寄存器。

ERR_EN设置为01时,SYNC/ERROR引脚用作错误输入

ERROR。其它器件的错误输出可以连接到AD7175-2 ERROR输入,因此AD7175-2可以指示自身或外部器件发生

错误。ERROR输入的值经过反转并与ADC转换错误进行

“或”运算,结果通过状态寄存器的ADC_ERROR位显示。

ERROR输入的值反映在状态寄存器的ERR_DAT位。

ERR_EN位设置为00时,ERROR输入/输出禁用。ERR_EN位设置为11时,SYNC/ERROR引脚用作通用输出。

DATA_STAT可以将状态寄存器的内容附加到AD7175-2的每次转换结果。

使能多个通道时,此功能很有用。每次输出转换结果时,

都会附加状态寄存器的内容。状态寄存器的两个LSB表示

对应的转换通道。此外,用户可以通过错误位确定是否发

生错误。

AD7175-2

2

15.273–μV477

)(

ResultConversionCeTemperatur

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IOSTRENGTH串行接口可以采用低至2 V的电源工作。然而,在此低压下,

如果板上的寄生电容较大或SCLK频率较高,DOUT/RDY引脚可能没有足够的驱动强度。接口模式寄存器的

IOSTRENGTH位可提高DOUT/RDY引脚的驱动强度。

内部温度传感器

AD7175-2集成有温度传感器。该温度传感器可以指示器件

工作所处的大致环境温度。它可以用于诊断,或指示应用

电路何时需要重新运行校准例程以补偿工作温度引起的偏

移。温度传感器通过交叉点多路复用器选择,像模拟输入

通道一样进行选择。温度传感器要求两个模拟输入上的模

拟输入缓冲器均使能。转换期间,如果缓冲器未使能,选

择温度传感器作为输入将迫使缓冲器使能。

为了使用温度传感器,首先要在已知温度(25°C)下校准器

件,并执行一次转换作为基准点。温度传感器的标称灵敏

度为477 µV/K,这一理想斜率与实测斜率的差可用来校准

温度传感器。在25°C执行校准后,温度传感器的额定精度

典型值为±2°C。温度可通过下式计算:

AD7175-2

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接地和布局布线由于模拟输入和基准输入均为差分输入,因此模拟调制器

中的多数电压都是共模电压。器件的高共模抑制性能可消

除这些输入信号中的共模噪声。为将模拟部分与数字部分

之间的耦合降至最低,AD7175-2的模拟电源和数字电源彼

此独立,连接到单独的引脚。数字滤波器可抑制电源上的

宽带噪声,但无法抑制那些频率为主时钟频率的整数倍的

噪声。

另外,数字滤波器还能够消除来自模拟和基准输入端的噪

声,但前提是这些噪声源没有使模拟调制器饱和。因此,

与传统高分辨率转换器相比,AD7175-2具有更强的抗噪能

力。不过,由于AD7175-2的分辨率较高,而转换器的噪声

电平极低,因此必须谨慎对待接地和布局。

ADC所在的PCB应采用模拟部分与数字部分分离设计,并

限制在电路板的一定区域内。为实现最佳屏蔽,接地层一

般应尽量少采用蚀刻技术。

无论采取何种布局,用户均必须注意规划系统中电流的回

流路径,确保所有电流的回流路径均尽可能靠近电流到达

目的地所经过的路径。

避免在该器件下方布设数字线路,否则会将噪声耦合至芯

片;将模拟接地层放在AD7175-2下方可以防止噪声耦合。

AD7175-2的电源线路必须采用尽可能宽的走线,以提供低

阻抗路径,并减小电源线路上的毛刺噪声。应利用数字地

屏蔽时钟等快速切换信号,以免向电路板的其他部分辐射

噪声,并且绝不应将时钟信号走线布设在模拟输入附近。

避免数字信号与模拟信号交叠。电路板相反两侧上的走线

应彼此垂直,这种技术有助于减小电路板上的馈通效应。

微带线技术是目前的最佳选择,但这种技术对于双面电路

板未必总是可行。

使用高分辨率ADC时,良好的去耦十分重要。AD7175-2有三个电源引脚:AVDD1、AVDD2和IOVDD。AVDD1和AVDD2引脚以AVSS为基准,IOVDD引脚以DGND为基

准。通过10 µF电容与0.1 µF电容的并联组合将AVDD1和AVDD2去耦至各引脚上的AVSS。使各电源的0.1 µF电容应尽可能靠

近该器件,最好正对着该器件。通过10 µF电容与0.1 µF电容

的并联组合将IOVDD去耦至DGND。将所有模拟输入去耦

至AVSS。如果使用外部基准电压源,将REF+和REF−引脚

去耦至AVSS。

AD7175-2还有两个片上LDO稳压器,一个调节AVDD2电源,另一个调节IOVDD电源。对于REGCAPA引脚,建议利

用1 µF和0.1 µF电容将其去耦至AVSS。类似地,对于REGCAPD引脚,建议利用1 µF和0.1 µF电容将其去耦至DGND。

如果AD7175-2采用分离电源供电,AVSS必须使用单独

的层。

AD7175-2

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寄存器汇总表24. 寄存器汇总寄存器

名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW

0x00 COMMS [7:0] WEN R/W W 00x0 AR

0x00 STATUS [7:0] RDY

0x01 ADCMODE [15:8] REF_EN HIDE_DELAY WR 0008x0 YALED保留 CYC_GNIS [7:0] 保留 MODE CLOCKSEL 保留

0x02 IFMODE [15:8] 保留 ALT_SYNC IO

0x03 REGCHECK [23:16] REGISTER_CHECK[23:16] 0x000000 R [15:8] REGISTER_CHECK[15:8] [7:0] REGISTER_CHECK[7:0] 0x04 DATA [23:16] DATA[23:16] 0x000000 R [15:8] DATA[15:8] [7:0] DATA[7:0] 0x06 GPIOCON [15:8] 保留 0x0800 RW

_EN1 OP_EN0 GP_DATA1 GP_DATA0 0x07 ID [15:8] ID[15:8] 0x0CDX R [7:0] ID[7:0] 0x10 CH0 [15:8] CH_EN0 保留 SETUP_ RW [7:0] AINPOS0[2:0] AINNEG0 0x11 CH1 [15:8] CH_EN1 保留 SETUP_ RW [7:0] AINPOS1[2:0] AINNEG1 0x12 CH2 [15:8] CH_EN2 保留 SETUP_ RW [7:0] AINPOS2[2:0] AINNEG2 0x13 CH3 [15:8] CH_EN3 保留 SETUP_ RW [7:0] AINPOS3[2:0] AINNEG3 0x20 SETUPCON0 [15:8] 保留 BI_UNIPOLAR0 REFBUF0+ REFBUF0- AINBUF0+ AINBUF0− 0x1320 RW

保留 0x21 SETUPCON1 [15:8] 保留 BI_UNIPOLAR1 REFBUF1+ REFBUF1− AINBUF1+ AINBUF1− 0x1320 RW

保留 0x22 SETUPCON2 [15:8] 保留 BI_UNIPOLAR2 REFBUF2+ REFBUF2− AINBUF2+ AINBUF2− 0x1320 RW

保留 0x23 SETUPCON3 [15:8] 保留

保留

保留

保留

保留

保留

保留

保留

保留

BI_UNIPOLAR3 REFBUF3+ REFBUF3− AINBUF3+ AINBUF3− 0x1320 RW保留

0x28 FILTCON0 [15:8] SINC3_MAP0 保留 ENHFILTEN0 ENHFILT0 0x0500 RWODR0

0x29 FILTCON1 [15:8] SINC3_MAP1 保留 ENHFILTEN1 ENHFILT1 0x0500 RWODR1

0x2A FILTCON2 [15:8] SINC3_MAP2 保留 RWODR2

0x2B FILTCON3 [15:8] SINC3_MAP3 保留 RWODR3

0x30 OFFSET0 [23:0] OFFSET0[23:0] 0x800000 RW0x31 OFFSET1 [23:0] OFFSET1[23:0] 0x800000 RW0x32 OFFSET2 [23:0] OFFSET2[23:0] 0x800000 RW0x33 OFFSET3 [23:0] OFFSET3[23:0] 0x800000 RW0x38 GAIN0 [23:0] GAIN0[23:0] 0x5XXXX0 RW0x39 GAIN1 [23:0] GAIN1[23:0] 0x5XXXX0 RW0x3A GAIN2 [23:0] GAIN2[23:0] 0x5XXXX0 RW0x3B GAIN3 [23:0] GAIN3[23:0] 0x5XXXX0 RW

保留

保留

保留保留

保留

保留

保留

保留

保留

AD7175-2

表25. COMMS的位功能描述 位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 7 WEN 要与ADC开始通信,此位必须为低电平。 0x0 W

6 R/W 此位决定命令是读操作还是写操作。 0x0 W 0 写命令 1 读命令 [5:0] RA 寄存器地址位决定当前通信读写哪一个寄存器。 0x00 W 000000 状态寄存器 000001 ADC模式寄存器 000010 接口模式寄存器 000011 寄存器校验和寄存器 000100 数据寄存器 000110 GPIO配置寄存器 000111 ID寄存器r 010000 通道0寄存器 010001 通道1寄存器 010010 通道2寄存器 010011 通道3寄存器 100000 设置配置0寄存器 100001 设置配置1寄存器 100010 设置配置2寄存器 100011 设置配置3寄存器 101000 滤波器配置0寄存器 101001 滤波器配置1寄存器 101010 滤波器配置2寄存器 101011 滤波器配置3寄存器 110000 失调0寄存器 110001 失调1寄存器 110010 失调2寄存器 110011 失调3寄存器 111000 增益0寄存器 111001 增益1寄存器 111010 增益2寄存器 111011 增益3寄存器

AD7175-2

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寄存器详解通信寄存器

地址:0x00;复位:0x00;名称:COMMS对片内寄存器的所有访问均必须以对通信寄存器的写操作开始。该写操作决定接下来访问哪个寄存器,以及访问操作是写

还是读。

表26. STATUS的位功能描述

位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 7 RDY 0x1 R

0 新数据结果可用 1 等待新数据结果 6 ADC_ERROR 0x0 R

0 无错误 1 有错误 5 CRC_ERROR 0x0 R

0 无错误 1 CRC错误 4 REG_ERROR 0x0 R

0 无错误 1 有错误 [3:2] 保留 这些位保留。 0x0 R [1:0] CHANNEL 0x0 R

00 通道0 01 通道1 10 通道2 11 通道3

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状态寄存器

地址:0x00;复位:0x80;名称:STATUS状态寄存器是一个8位寄存器,包含ADC和串行接口的状态信息。通过将接口模式寄存器的DATA_STAT位设置为1,可以将

其附加到数据寄存器。

这些位指示数据寄存器中当前存储的结果所对应的ADC转换通道。这可能与当前正在转换的通道不同。该映射是通道映射寄存器的直接映射;因此,通道0产生0x0,通道3产生0x3。

此位指示一个内部寄存器的内容是否发生变化,与激活寄存器完整性检查时计算的值不同。要激活该检查,须将接口模式寄存器的REG_CHECK位设置为1。REG_CHECK位清0时,此位清0。

此位指示寄存器写操作期间是否发生CRC错误。对于寄存器读操作,主机微控制器决定是否发生CRC错误。读取此寄存器时,该位清0。

此位默认指示是否发生ADC超量程或欠量程事件。如果发生超量程或欠量程错误,ADC结果将箝位至0xFFFFFF或0x000000。此位在写入ADC结果时更新,在消除超量程或欠量程状况后的下一次更新时清零。

只要CS为低电平且不在读取寄存器,RDY的状态就会输出到DOUT/RDY引脚。当ADC已将新结果写入数据寄存器时,此位变为低电平。在ADC校准模式下,ADC写入校准结果后,此位变为低电平。读取数据寄存器时,RDY自动变为高电平。

AD7175-2

表27. ADCMODE的位功能描述

位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 15 REF_EN 使能内部基准电压源并输出缓冲2.5 V电压到REFOUT引脚。 0x1 RW 0 禁用 1 使能 14 HIDE_DELAY 0x0 RW

0 使能 1 禁用 13 SING_CYC 仅单个通道有效时,可以使用此位来设置ADC仅以建立的滤波器数据

速率输出。0x0 RW

0 禁用 1 使能 [12:11] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R [10:8] DELAY 这些位允许通道切换后增加一个可编程的延迟时间,以便外部电路能

在ADC开始处理其输入前稳定下来。0x0 RW

000 0 001 4 µs 010 16 µs 011 40 µs 100 100 µs 101 200 µs 110 500 µs 111 1 ms 7 保留 此位保留,应置0。 0x0 R [6:4] MODE 这些位控制ADC的工作模式。详情见“工作模式”部分。 0x0 RW 000 连续转换模式 001 单次转换模式 010 待机模式 011 掉电模式 100 内部失调校准 110 系统失调校准 111 系统增益校准 [3:2] CLOCKSEL 此位用来选择ADC时钟源。如果选择内部振荡器,则也会使能内部振

荡器。0x0 RW

00 内部振荡器 01 XTAL2/CLKIO引脚上的内部振荡器输出 10 XTAL2/CLKIO引脚上的外部时钟输入 11 XTAL1和XTAL2/CLKIO引脚上的外部晶振 [1:0] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R

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利用DELAY位设置可编程延迟后,对于采用sinc5 + sinc1滤波器的选定数据速率,此位允许将延迟吸收到转换时间中,从而隐藏延迟。详情见“延迟”部分。

ADC模式寄存器

地址:0x01;复位:0x8000;名称:ADCMODEADC模式寄存器控制ADC的工作模式和主时钟选择。写入ADC模式寄存器会复位滤波器和RDY位,并开始新的转换或校准。

AD7175-2

表28. IFMODE的位功能描述 位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 [15:13] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R 12 ALT_SYNC 0x0 RW

0 禁用 1 使能 11 IOSTRENGTH 0x0 RW

0 禁用(默认) 1 使能 [10:9] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R 8 DOUT_复位 详情见“DOUT_RESET”部分。 0x0 RW 0 禁用 1 使能 7 CONTREAD 0x0 RW

0 禁用 1 使能 6 DATA_STAT 0x0 RW

0 禁用 1 使能 5 REG_CHECK 0x0 RW

0 禁用 1 使能 4 保留 此位保留,应置0。 0x0 R [3:2] CRC_EN 使能寄存器读写的CRC保护。CRC会将串行接口传输的字节数加1。

详情参见“CRC计算”部分。0x00 RW

00 禁用 01 使能寄存器读处理的XOR校验和;寄存器写处理仍将使用CRC 10 读和写处理均使能CRC校验和 1 保留 此位保留,应置0。 0x0 R

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此位使能寄存器完整性检查,利用此检查可监视用户寄存器值的任何变化。要使用此特性,应在此位清0的情况下根据需要配置所有其它寄存器。然后写入此寄存器,设置REG_CHECK位为1。若有任一寄存器的内容发生变化,状态寄存器的REG_ERROR位就会置1。要清除错误,将REG_CHECK位置0。检查的寄存器不包括接口模式寄存器、ADC数据和状态寄存器。如果一个寄存器必须写入新值,必须先将此位清0;否则,写入新寄存器内容时会报错。

此位使状态寄存器可以在读取时附加到数据寄存器上,使得通道和状态信息与数据一同传输。这是确保从状态寄存器读出的通道位与数据寄存器中的数据对应的唯一方式。

使能连续读取ADC数据寄存器。要使用连续读取,ADC必须配置为连续转换模式。详情参见“工作模式”部分。

此位控制DOUT/RDY引脚的驱动强度。在IOVDD电源较低且电容中等的情况下高速读取串行接口时,将此位置1。

此位使能SYNC/ERROR引脚的不同行为,以便利用SYNC/ERROR来控制循环通道的转换(详见GPIO配置寄存器中的SYNC_EN位部分的说明)。

接口模式寄存器

地址:0x02;复位:0x0000;名称:IFMODE接口模式寄存器配置各种串行接口选项。

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位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 0 WL16 0x0 RW

0 24位数据 1 16位数据

表29. REGCHECK的位功能描述

位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 [23:0] REGISTER_CHECK 0x000000 R

表30. DATA的位功能描述

位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 [23:0] DATA 0x000000 R

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此寄存器包含ADC转换结果。若接口模式寄存器的DATA_STAT置1,则读取时状态寄存器会附加于此寄存器,使其成为32位寄存器。若接口模式寄存器的WL16置1,则此寄存器减少到16位。

数据寄存器

地址:0x04;复位:0x000000;名称:数据

数据寄存器包含ADC转换结果。编码为偏移二进制,也可以通过设置配置寄存器的BI_UNIPOLARx位更改为单极性。读

取数据寄存器会将RDY位和RDY输出拉高(如果原先为低电平)。ADC结果可以多次读取,但由于RDY输出已被拉高,因此

无法知道下一个ADC结果是否即将到来。收到读取ADC寄存器的命令后,ADC不会将新结果写入数据寄存器。

寄存器检查

地址:0x03;复位:0x000000;名称:REGCHECK寄存器检查寄存器是通过对用户寄存器的内容进行异或运算而求得的24位校验和。要使用此功能,接口模式寄存器的

REG_CHECK位必须置1;否则,寄存器读出0。

接口模式寄存器的REG_CHECK位设置为1时,此寄存器包含用户寄存器的24位校验和。

ADC数据寄存器变为16位。写入接口模式寄存器不会复位ADC;因此,写入这些位后,ADC结果不会立即舍入到正确的字长。第一个新的ADC结果是正确的。

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表31. GPIOCON的位功能描述

位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 [15:13] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R 12 MUX_IO 0x0 RW

11 SYNC_EN 0x1 RW

0 禁用。 1 使能。 [10:9] ERR_EN 这些位可使SYNC/ERROR引脚用作错误输入/输出。 0x0 RW 00 禁用。 01

10

11

8 ERR_DAT 0x0 RW

[7:6] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R 5 IP_EN1 此位将GPIO1变为输入。输入参考AVDD1或AVSS。 0x0 RW 0 禁用。 1 使能。 4 IP_EN0 此位将GPIO0变为输入。输入参考AVDD1或AVSS。 0x0 RW 0 禁用。 1 使能。 3 OP_EN1 此位将GPIO1变为输出。输出参考AVDD1与AVSS之间的电平。 0x0 RW 0 禁用。 1 使能。 2 OP_EN0 此位将GPIO0变为输出。输出参考AVDD1与AVSS之间的电平。 0x0 RW 0 禁用。 1 使能。 1 GP_DATA1 此位是GPIO1的回读或写入数据。 0x0 RW 0 GP_DATA0 此位是GPIO0的回读或写入数据。 0x0 RW

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SYNC/ERROR引脚用作通用输出时,此位决定其逻辑电平。用作输入时,此位反映该引脚的回读状态。

SYNC/ERROR是通用输出。此引脚的状态由该寄存器的ERR_DAT位控制。此输出参考IOVDD与DGND之间的电平,而不是GPIO引脚使用的AVDD1和AVSS电平。这种情况下,SYNC/ERROR引脚有一个有源上拉电阻。

SYNC/ERROR是开漏错误输出。状态寄存器错误位经过“或”运算、反转后映射到SYNC/ERROR引脚。多个器件的SYNC/ERROR引脚可以连接到同一个上拉电阻,这样就可以观察到任何器件的错误。

SYNC/ERROR是错误输入。(反转)回读状态与其他误差源进行“或”运算,结果通过状态寄存器的ADC_ERROR位输出。SYNC/ERROR引脚状态也可通过此寄存器的ERR_DAT位读取。

此位可使SYNC/ERROR引脚用作同步输入。设置为低电平时,该引脚使ADC和滤波器保持复位状态,直到SYNC/ERROR引脚变为高电平为止。当接口模式寄存器的ALT_SYNC位置1时,可以使用SYNC/ERROR引脚的另一个功能。此模式仅在使能多个通道时有效。这种情况下,SYNC/ERROR引脚的低电平不会导致滤波器/调制器立即复位。相反,当通道就要切换时,如果SYNC/ERROR引脚为低电平,则会阻止调制器和滤波器开始新的转换。将SYNC/ERROR拉高就会开始新的转换。利用这一备选同步模式,可以在遍历通道的同时使用SYNC/ERROR。

此位允许ADC控制外部多路复用器,与内部通道顺序同步使用GPIO0/GPIO1。用于一个通道的模拟输入引脚仍可按通道进行选择。因此,可以在AIN0/AIN1之前放上一个4通道多路复用器,并在AIN2/AIN3之前放上另一个多路复用器,从而为AD7175-2提供总共8个差分通道。但是,一次只能自动安排4个通道。切换外部多路复用器之后可以插入一个延迟时间 (参见ADC模式寄存器的DELAY位部分)。

GPIO配置寄存器

地址:0x06;复位:0x0800;名称:GPIOCONGPIO配置寄存器控制ADC的通用I/O引脚。

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表32. ID的位功能描述 位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 [15:0] ID ID寄存器返回ADC特定的16位ID代码。 0x0CDX R 0x0CDX AD7175-2

表33. CH0的位功能描述

位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 15 CH_EN0 此位使能通道0。使能多个通道时,ADC自动按顺序处理各通道。 0x1 RW 0 禁用 1 使能(默认) 14 保留 此位保留,应置0。 0x0 R [13:12] SETUP_SEL0 0x0 RW

00 设置0 01 设置1 10 设置2 11 设置3 [11:10] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R [9:5] AINPOS0 这些位选择此通道的哪个输入连接到ADC的正输入。 0x0 RW 00000 AIN0(默认) 00001 AIN1 00010 AIN2 00011 AIN3 00100 AIN4 10001 温度传感器+ 10010 温度传感器− 10011 ((AVDD1 − AVSS)/5)+(必须使能模拟输入缓冲器) 10100 ((AVDD1 − AVSS)/5)−(必须使能模拟输入缓冲器) 10101 REF+ 10110 REF−

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这些位决定该通道使用4种设置中的哪一种来配置ADC。设置由四个寄存器组成:设置配置寄存器、滤波器配置寄存器、失调寄存器和增益寄存器。所有通道可以使用相同的设置,此时对于所有有效的通道,必须将相同的2位值写入这些位;最多可以配置4个不同的通道。

通道寄存器0地址:0x10;复位:0x8001;名称:CH0通道寄存器是16位寄存器,用于选择当前有效的通道、各通道使用哪些输入以及该通道使用何种设置来配置ADC。

ID寄存器

地址:0x07;复位:0x0CDX;名称:IDID寄存器返回16位ID。对于AD7175-2,此ID是0x0CDX。

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位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 [4:0] AINNEG0 这些位选择此通道的哪个输入连接到ADC的负输入。 0x1 RW 00000 AIN0 00001 AIN1(默认) 00010 AIN2 00011 AIN3 00100 AIN4 10001 温度传感器+ 10010 温度传感器− 10011 ((AVDD1 − AVSS)/5)+ 10100 ((AVDD1 − AVSS)/5)− 10101 REF+ 10110 REF−

表34. CH1至CH3寄存器映射寄存器 名称

位7

位6

位5

位4 位3

位2

位1

位0

复位

RW

0x11 CH1 [15:8] CH_EN1 保留 SETUP_SEL1 保留 AINPOS1[4:3] 0x0001 RW [7:0] AINPOS1[2:0] AINNEG1 0x12 CH2 [15:8] CH_EN2 保留 SETUP_SEL2 保留 AINPOS2[4:3] 0x0001 RW [7:0] AINPOS2[2:0] AINNEG2 0x13 CH3 [15:8] CH_EN3 保留 SETUP_SEL3 保留 AINPOS3[4:3] 0x0001 RW [7:0] AINPOS3[2:0] AINNEG3

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通道寄存器1至通道寄存器3地址:0x11至0x13;复位:0x0001;名称:CH1至CH3剩下的3个通道寄存器使用与通道寄存器0相同的布局。

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表35. SETUPCON0的位功能描述

位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 [15:13] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R 12 BI_UNIPOLAR0 此位设置设置0的ADC输出编码。 0x1 RW 0 单极性编码输出 1 双极性编码输出(偏移二进制编码) 11 REFBUF0+ 此位使能或禁用REF+输入缓冲器。 0x0 RW 0 REF+缓冲器禁用 1 REF+缓冲器使能 10 REFBUF0− 此位使能或禁用REF−输入缓冲器。 0x0 RW 0 REF−缓冲器使能 1 REF−缓冲器禁用 9 AINBUF0+ 此位使能或禁用AIN+输入缓冲器。 0x1 RW 0 AIN+缓冲器使能 1 AIN+缓冲器使能 8 AINBUF0− 此位使能或禁用AIN−输入缓冲器。 0x1 RW 0 AIN−缓冲器禁用 1 AIN−缓冲器使能 7 BURNOUT_EN0 0x00 R

6 保留 这些位保留,应置0。 0x00 R [5:4] REF_SEL0 这些位选择用于设置0 ADC转换的基准电压源。 0x2 RW 00 外部基准电压源。 10 2.5 V内部基准电压源。ADC模式寄存器也必须使能此基准电压源。 11 AVDD1 − AVSS。这可用于诊断,验证其它基准值。 [3:0] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R

表36. SETUPCON1至SETUPCON3寄存器映射寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x21 SETUPCON1 [15:8] 保留 BI_UNIPOLAR1 REFBUF1+ REFBUF1− AINBUF1+ AINBUF1− 0x1320 RW [7:0] BURNOUT_EN1 保留 REF_SEL1 保留 0x22 SETUPCON2 [15:8] 保留 BI_UNIPOLAR2 REFBUF2+ REFBUF2− AINBUF2+ AINBUF2− 0x1320 RW [7:0] BURNOUT_EN2 保留 REF_SEL2 保留 0x23 SETUPCON3 [15:8] 保留 BI_UNIPOLAR3 REFBUF3+ REFBUF3− AINBUF3+ AINBUF3− 0x1320 RW [7:0] BURNOUT_EN3 保留 REF_SEL3 保留

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设置配置寄存器1至设置配置寄存器3地址:0x21至0x23;复位:0x1320;名称:SETUPCON1至SETUPCON3剩下的3个设置配置寄存器使用与设置配置寄存器0相同的布局。

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设置配置寄存器0地址:0x20;复位:0x1320;名称:SETUPCON0设置配置寄存器是16位寄存器,用于配置ADC的基准电压源选择、输入缓冲器和输出编码方式。

此位在所选正模拟输入上使能10 µA源电流,在所选负模拟输入上使能10 µA吸电流。激励电流可以用于开路诊断,在这种情况下,ADC结果变为满量程。在测量期间使能激励电流,可在ADC上获得一个失调电压。这意味着,在精密测量前后间断开启激励电流,是诊断开路的最佳方式。

表37. FILTCON0的位功能描述

位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 15 SINC3_MAP0 0x0 RW

[14:12] 保留 这些位保留,应置0。 0x0 R 11 ENHFILTEN0 此位使能设置0的各种后置滤波器,以提供增强的50 Hz/60 Hz抑制性能。

为此,ORDER0位必须设置为00以选择Sinc5 + Sinc1滤波器。0x0 RW

0 禁用 1 使能 [10:8] ENHFILT0 这些位选择设置0的各种后置滤波器,以提供增强的50 Hz/60 Hz抑制性能。0x5 RW 010 27 SPS、47 dB抑制、36.7 ms建立 011 25 SPS、62 dB抑制、40 ms建立 101 20 SPS、86 dB抑制、50 ms建立 110 16.67 SPS、92 dB抑制、60 ms建立 7 保留 此位保留,应置0。 0x0 R [6:5] ORDER0 这些位控制设置0的数字滤波器(用于处理调制器数据)的阶数。 0x0 RW 00 Sinc5 + Sinc1(默认) 11 Sinc3 [4:0] ODR0 0x0 RW

00000 250,000 00001 125,000 00010 62,500 00011 50,000 00100 31,250 00101 25,000 00110 15,625 00111 10,000 01000 5000 01001 2500 01010 1000 01011 500 01100 397.5 01101 200 01110 100 01111 59.92 10000 49.96 10001 20 10010 16.66 10011 10 10100 5

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如果此位置1,滤波器寄存器的映射将变为直接对设置0的Sinc3滤波器的抽取率进行编程。所有其他选项均无效。这种情况下,可以对输出数据速率和滤波器陷波进行精密调整,以便抑制特定频率。对于单个通道,数据速率等于fMOD/(32 × FILTCON0[14:0])。

滤波器配置寄存器0地址:0x28;复位:0x0500;名称:FILTCON0滤波器配置寄存器是16位寄存器,用于配置ADC数据速率和滤波器选项。写入此类寄存器会复位任何正在进行的ADC转换,

重新从序列中的第一个通道开始转换。

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这些位控制ADC的输出数据速率,从而控制设置0的建立时间和噪声。所示的速率是针对sinc5 + sinc 1滤波器。参见表19至表22。

表38. FILTCON1至FILTCON3寄存器映射寄存器 名称 位 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 复位 RW 0x2 9 FILTCON1 [15:8] SINC3_MAP1 保留 ENHFILTEN1 ENHFILT1 0x0500 RW [7:0] 保留 ORDER1 ODR1 0x2 A FILTCON2 [15:8] SINC3_MAP2 保留 ENHFILTEN2 ENHFILT2 0x0500 RW [7:0] 保留 ORDER2 ODR2 0x2 B FILTCON3 [15:8] SINC3_MAP3 保留 ENHFILTEN3 ENHFILT3 0x0500 RW [7:0] 保留 ORDER3 ODR3

表39. OFFSET0的位功能描述

位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 [23:0] OFFSET0 设置0的失调校准系数。 0x800000 RW

表40. OFFSET1至OFFSET3寄存器映射

寄存器

名称 位 复位

RW

0x31 OFFSET1 [23:0] OFFSET1[23:0] 0x800000 RW 0x32 OFFSET2 [23:0] OFFSET2[23:0] 0x800000 RW 0x33 OFFSET3 [23:0] OFFSET3[23:0] 0x800000 RW

表41. GAIN0的位功能描述 位 位名称 设置 说明 复位 访问类型 [23:0] GAIN0 设置0的增益校准系数。 0x5XXXX0 RW

表42. GAIN1至GAIN3寄存器映射

寄存器 名称 位 复位 RW 0x39 GAIN1 [23:0] GAIN1[23:0] 0x5XXXX0 RW 0x3A GAIN2 [23:0] GAIN2[23:0] 0x5XXXX0 RW 0x3B GAIN3 [23:0] GAIN3[23:0] 0x5XXXX0 RW

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增益寄存器1至增益寄存器3地址:0x39至0x3B;复位:0x5XXXX0;名称:GAIN1至GAIN3剩下的3个增益寄存器使用与增益寄存器0相同的布局。

增益寄存器0地址:0x38;复位:0x5XXXX0;名称:GAIN0增益(满量程)寄存器是24位寄存器,可用来补偿ADC或系统中的任何增益误差。

失调寄存器1至失调寄存器3地址:0x31至0x33;复位:0x800000;名称:OFFSET1至OFFSET3剩下的3个失调寄存器使用与失调寄存器0相同的布局。

失调寄存器0地址:0x30;复位:0x800000;名称:OFFSET0失调(零电平)寄存器是24位寄存器,可用来补偿ADC或系统中的任何失调误差。

滤波器配置寄存器1至滤波器配置寄存器3地址:0x29至0x2B;复位:0x0500;名称:FILTCON1至FILTCON3剩下的3个滤波器配置寄存器使用与滤波器配置寄存器0相同的布局。

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外形尺寸

图75. 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP]

(RU-24)图示尺寸单位:mm

订购指南型号1 温度范围 封装选项

AD7175-2BRUZ −40°C至+105°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP]封装描述

AD7175-2BRUZ-RL −40°C至+105°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP]AD7175-2BRUZ-RL7 −40°C至+105°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP]

RU-24RU-24RU-24

EVAL-AD7175-2SDZ 评估板 EVAL-SDP-CB1Z 评估控制板

24 13

1216.40 BSC

4.504.404.30

PIN 1

7.907.807.70

0.150.05

0.300.19

0.65BSC

1.20MAX

0.200.09

0.750.600.45

8°0°

SEATINGPLANE

0.10 COPLANARITY

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AD

©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.

)A(41/9-0-8sc6421D

1 Z = 符合RoHS标准的器件。

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